成分差異對(duì)低成本熱軋雙相鋼組織性能的影響
時(shí)間：2019-06-13
作者：無(wú)錫不銹鋼板
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隨著控軋控冷技術(shù)的不斷發(fā)展,，人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到,，通過(guò)軋后冷卻來(lái)改善鋼板性能是熱軋產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的有效途徑。而熱軋雙相不銹鋼是低碳鋼或低碳合金鋼經(jīng)過(guò)控軋控冷工藝得到的主要由鐵素體(F)和少量(體積分?jǐn)?shù)<20%)馬氏體(M)組成的高強(qiáng)度鋼,。由于雙相不銹鋼具有屈服強(qiáng)度低,、連續(xù)屈服,、屈強(qiáng)比低、加工硬化率較高和伸長(zhǎng)率較大等特點(diǎn)而廣泛用于汽車(chē)工業(yè),。高強(qiáng)度雙相鋼用在車(chē)門(mén)防撞橫梁,、保險(xiǎn)杠加強(qiáng)體、車(chē)輪的輪輻和輪盤(pán),。超輕鋼車(chē)體(ULSAB)組織預(yù)測(cè),，雙相不銹鋼(DP)將占未來(lái)車(chē)體總重量的74%。為了降低熱軋雙相不銹鋼的生產(chǎn)成本,，通過(guò)控制軋后冷卻路徑和低溫卷取工藝開(kāi)發(fā)了無(wú)Mo型熱軋雙相鋼,，主要包括C-Mn系，Nb-Ti系和含Si-Mn-Cr系,，而不同成分體系必然導(dǎo)致熱軋雙相鋼組織性能差異,。本文在C-Mn鋼的基礎(chǔ)上，分別添加了Nb-Ti和Nb-Ti-Cr,，利用三段式冷卻工藝得到了鐵素體和馬氏體雙相組織,，分析了微合金元素Nb和合金元素Cr對(duì)雙相鋼組織和性能的影響。
實(shí)驗(yàn)鋼C-Mn鋼的成分為（質(zhì)量分?jǐn)?shù),，%）：0.074C,，0.280Si，1.385Mn,，0.0015S,，0.0076P，0.0350Als,。在此基礎(chǔ)上,，分別添加了0.020Nb-0.012Ti和0.019Nb-0.015Ti-0.237Cr。坯料采用160kg真空爐冶煉,，加熱鍛造成65mm×65mm×100mm的坯料,，在Φ450軋機(jī)上進(jìn)行熱軋?jiān)囼?yàn)，壓下規(guī)程為65-45-32-24-18-14-11-8-5-4mm,。三種試驗(yàn)鋼均采用兩階段軋制,，兩階段開(kāi)軋溫度為900℃，終軋溫度為830℃,，軋后以冷速75.5℃/s冷卻至670℃,，空冷8s后，立刻快速冷卻至200℃左右,。三種成分的控軋控冷工藝相同,，熱軋后截取拉伸試樣檢測(cè)力學(xué)性能。
采用低終軋溫度以及軋后三段式冷卻工藝，C-Mn鋼,、添加Nb-Ti鋼和添加Nb-Ti-Cr鋼均可得到鐵素體和馬氏體雙相組織,。C-Mn鋼抗拉強(qiáng)度高于580MPa，Nb-Ti鋼和Nb-Ti-Cr鋼抗拉強(qiáng)度超過(guò)700MPa,，伸長(zhǎng)率均高于20%,，屈強(qiáng)比低于0.7。C-Mn鋼的鐵素體含量較高,，塑性最好,，但強(qiáng)度和屈強(qiáng)比較低；Nb-Ti鋼中微合金元素析出物主要為富Ti的(Nb,，Ti)(C,，N)，尺寸為30nm左右,，由于固溶Nb的拖曳作用,，鐵素體含量低，馬氏體含量和抗拉強(qiáng)度較高,，但細(xì)晶強(qiáng)化作用使得屈服強(qiáng)度較高,，屈強(qiáng)比增加；與Nb-Ti鋼相比,，含Nb-Ti-Cr鋼組織中的馬氏體含量增加，抗拉強(qiáng)度提高,，導(dǎo)致其屈強(qiáng)比較Nb-Ti鋼低,。