高性能微合金化冷轧双相钢的组织、力学性能及点焊性能研究

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冷轧双相钢因其屈服强度低、初始加工硬化率高以及强度和塑性良好匹配等特点,在汽车用钢中广泛应用。出于对节能、降耗及降低排放等的需要,汽车用钢不断向高强度化的方向发展。对于冷轧双相钢而言,随着强度的提高,对于其塑性、成形性能等综合性能的控制难度加大,同时在实际点焊过程中,容易产生飞溅、未熔合等缺陷。本文以Nb、Ti微合金双相钢为研究对象,通过控制热轧工艺流程,分别获得以贝氏体(1#)和铁素体-珠光体(2#)作为初始组织的两种实验钢,研究了二者在经冷轧后退火过程中铁素体再结晶以及奥氏体相变规律。在此基础上研究了初始组织和两相区退火工艺参数对于冷轧双相钢力学性能的影响,并探索出双相钢的最佳点焊工艺参数,为高性能双相钢的生产和使用提供依据。本文的主要研究内容及结论如下:(1)研究了初始组织和加热速率对铁素体再结晶的影响规律。结果表明,初始组织的差异会造成退火过程中的再结晶不同进程,1#实验钢变形储存能较大,再结晶完成所需时间缩短。与5℃/s加热时相比,以80℃/s加热时的再结晶激活能降低,再结晶进程加快。(2)研究了加热速率和初始组织对奥氏体相变规律的影响。结果表明,在0.5℃/s、5℃/s、80℃/s的加热速率下,相变开始温度Ts随加热速率的提高而增加,结束温度Tf有所降低,提高加热速度会缩短相变时间和减小相变温度范围。80℃/s加热时,马氏体极易出现带状分布,通过再结晶处理可以使1#实验钢在退火过程中奥氏体沿多边形铁素体晶界形核,从而获得均匀分布的马氏体。同样,再结晶处理促进了 2#实验钢中奥氏体在再结晶铁素体-铁素体晶界处形核,提高了马氏体分布均匀性。(3)研究了连续退火工艺参数对强塑性的影响规律。结果表明,与5℃/s加热速率相比,1#钢以80℃/s加热到760℃时的抗拉强度提高了 56MPa,2#钢以80℃/s加热到790℃时的抗拉强度提高了 40MPa,分别达到了 1087MPa和1026MPa。(4)1#钢的最优点焊工艺为:焊接电流7.5kA,焊接时间20cyc,电极压力4.0kN;2#钢的最优焊接工艺为:焊接电流8.0kA,焊接时间24cyc,电极压力4.0kN。1#钢的最大静态拉伸力为17.6kN;2#钢的最大静态拉伸力为16.5kN。
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