连续退火工艺对超高强双相钢
力学性能的影响
现代汽车工业的发展趋势是更轻、更安全可靠,价格低而污染小,这对汽车用钢板提出了越来越高的要求。先进高强度钢(AHSS)在汽车工业有着重要的应用,尤其是双相钢(Dual Phase Steel)。双相钢由马氏体和铁素体组成,以相变强化为基础,具有低屈强比,高的初始加工硬化速率、良好的强度和延性配合等特点,符合汽车工业循环经济的首要原则—“减量化”,是汽车用钢板的理想材料。
在实际工业生产中,冷轧DP钢是在连续退火线上生产的,连续退火工艺参数对冷轧DP钢的力学性能和最终组织形貌的形成有着重要的影响。技术人员利用Gleeble-3500热力模拟实验机模拟连续退火工艺,着重研究了连续退火工艺对冷轧DP钢的组织和性能的影响,通过正交实验法对超高强冷轧双相钢的连退工艺参数进行了优化,并使用Hollomon方程,分析组织特性对超高强冷轧双相钢的应变硬化特性的影响。研究发现:
1)利用正交实验设计连续退火工艺参数,获得了抗拉强度1021MPa,总延伸率大于14.6%,断裂吸收能为0.126J /mm3的优异综合力学性能的超高强冷轧双相钢。进而获得****工艺连续退火参数为: 试样首先以10℃/s的加热速度加热到760℃保温150s,并以50℃/s的冷却速度冷却到280℃,然后过时效保温320s;
2)通过三因素三水平正交实验的极差分析得出,连续退火工艺参数对抗拉强度和总延伸率的影响程度大小顺序是: 临界区退火温度>保温时间>过时效温度。主要因为临界区退火温度和保温时间影响双相钢马氏体含量、分布和形态,进而影响冷轧双相钢的抗拉强度和延伸率;
3)随着马氏体体积分数的增加,冷轧双相钢的两阶段硬化特性更明显,当马氏体体积分数在65%左右时,冷轧双相钢的应变硬化关系呈非线性,两阶段的应变硬化指数n值变化较大,并出现明显拐点。由于应变硬化机制的激活方式不同,即第一阶段应变硬化与铁素体塑性变形相关,第二阶段与马氏体开始塑性变形相关,n值较低,两相塑性应变不相容性下降。
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