【摘 要】
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双相(DP)钢因其具有优异的力学性能在未来汽车材料用钢的占比非常大,但传统DP钢的塑性应变比(r值)较低,一般小于1.0,深冲性能较差,难以满足冲压性能要求较高的覆盖件的生产。因此为满足抗拉强度与r值之间的良好匹配,需要提高双相钢的深冲性能。本课题的DP钢将在传统DP钢的成分设计与制备工艺的基础上,充分发展其深冲织构,而又不恶化其原有的优良力学特性。因此,本文采用合金化的思路,设计4种实验钢(1#
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双相(DP)钢因其具有优异的力学性能在未来汽车材料用钢的占比非常大,但传统DP钢的塑性应变比(r值)较低,一般小于1.0,深冲性能较差,难以满足冲压性能要求较高的覆盖件的生产。因此为满足抗拉强度与r值之间的良好匹配,需要提高双相钢的深冲性能。本课题的DP钢将在传统DP钢的成分设计与制备工艺的基础上,充分发展其深冲织构,而又不恶化其原有的优良力学特性。因此,本文采用合金化的思路,设计4种实验钢(1#(1.0Si-0.15Cr-0.5Mo钢)钢、2#(Nb-Ti钢)钢、3#(含Al钢)钢、4#(0.2Cr-0.5Mo钢)钢),并研究不同实验钢的连续退火工艺参数(温度790-900℃-时间300 s、在790℃-时间300-1800 s)对实验钢微观组织、力学性能以及纤维织构的影响。研究结果表明,在790-900℃不同退火温度下1#(1.0Si-0.15Cr-0.5Mo钢)钢中的组织主要由多边形铁素体和马氏体组织构成。通过EBSD进行微观织构观察可知:在900℃退火时组织形成了以{111}<110>和{111}<112>为主的γ纤维织构,在力学性能上体现出900℃时的r值高于其它温度。于790℃不同退火时间下,实验钢组织中未出现马氏体组织。抗拉强度和屈服强度在790℃退火温度下随退火时间的变化规律是一致的,均随着退火时间的延长抗拉强度和屈服强度逐渐下降,而延伸率和r值随退火时间的变化趋势刚好与强度的变化趋势相反,因此在790-1800 s的条件下延伸率和r值均达到最大值分别为28.12%、1.18。2#(Nb-Ti钢)钢随着退火温度的升高铁素体的晶粒尺寸随退火温度的升高而增大。且在820℃退火时组织即出现了马氏体组织,在力学性能上抗拉强度、屈服强度随退火温度的升高均呈现W形的变化趋势,在900℃退火条件下,实验钢的力学性能较佳:抗拉强度484.52 MPa、屈服强度403.62 MPa、延伸率达到16.49%、r值1.083、n值0.157、屈强比0.833。3#(含Al钢)钢在低于880℃之前晶粒组织较细小,而在900℃退火条件下,晶粒组织较大,主要是由于温度高晶粒长大的动力学能量较大,促进了晶粒的长大过程以及Al能够提高A1温度,使得铁素体在奥氏体相变前的高温区停留时间加长从而粗化铁素体晶粒使得晶粒组织较大。在不同退火时间下3#(含Al钢)钢均为双相组织,从宏观织构分析微观织构对r值的影响变化情况可知:在600 s和1800 s时形成了较强的{112}<110>、{001}<110>和{111}<110>α纤维织构为主的不利织构,在900 s退火条件下组织中形成了以{111}<110>和{111}<112>为主的γ纤维织构;反极图中也反映出在900 s时<111>//ND纤维织构分布较为均匀,强的织构分布的范围也相对较为广泛,因此这也是在900 s退火条件下其r值优于其它条件下的。4#(0.2Cr-0.5Mo钢)钢在790-900℃条件下主要由铁素体和马氏体构成,铁素体晶粒随着退火温度的升高而长大。钢的抗拉强度、屈服强度均随退火温度的升高呈现W形的变化趋势,r值随退火温度的升高呈现N字形变化,且r值最高点在880℃时为1.07。在300-1800 s退火条件时,在短时退火时随着退火时间的延长铁素体晶粒明显长大,但在退火时间为600 s后,继续延长保温时间晶粒尺寸变化较不明显。在力学性能上表现为均随着退火时间的延长抗拉强度和屈服强度逐渐下降,在试验条件下0.2Cr-0.5Mo钢在790-1800 s退火条件下所得到的综合力学性能综合最佳。
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