首鋼熱軋雙相鋼熱軋工藝與組織性能分析.pdf

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1、第22卷增刊礦冶Vo1．22，Suppl2013年11月MINING＆METALLURGYNovember20l3文章編號(hào)：1005—7854(2013)S0-0083—05首鋼熱軋雙相鋼熱軋工藝與組織性能分析孟憲堂李瑞恒郭子峰馮軍江瀟王魁周(1．首鋼技術(shù)研究院，北京100043；2．河北省首鋼遷安鋼鐵有限責(zé)任公司，河北遷安064404)摘要：分析首鋼雙相鋼的組織特點(diǎn)，并闡述了首鋼熱軋雙相鋼工藝設(shè)計(jì)，通過水冷一空冷一水冷的三段式冷卻模式和低溫卷取，成功實(shí)現(xiàn)在1580mm機(jī)組上工業(yè)試生產(chǎn)580MPa級(jí)熱軋雙相鋼。結(jié)果表明，通過合理的

2、終軋溫度、冷卻速度、中間待溫溫度和待溫時(shí)間配合，工業(yè)試驗(yàn)鋼可獲得比例適合的鐵馬雙相組織，力學(xué)性能滿足雙相鋼設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：熱軋雙相鋼；鐵馬雙相組織；冷卻模式；低溫卷取中圖分類號(hào)：TG335．11文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10．3969／j．issn．1005-7854．2013．z1．020為協(xié)調(diào)強(qiáng)度與塑性配合，引人復(fù)合材料設(shè)計(jì)理高，但易于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)溫度控制。念，開發(fā)了雙相鋼，由于雙相鋼具有其低屈強(qiáng)比、高近年來，隨著汽車向節(jié)能、減重和安全性方向發(fā)加工硬化速率、優(yōu)良的強(qiáng)度和延展性配合等優(yōu)點(diǎn)，成展，熱軋雙相鋼以其高強(qiáng)度和高成形性能，已被廣

3、泛為成形性良好的新型高強(qiáng)度沖壓用鋼，廣泛用于汽地用于制造汽車車輪、加強(qiáng)板、底盤、保險(xiǎn)杠、車體各車工業(yè)?。熱軋雙相鋼主要分為低溫卷取型和中種框架等構(gòu)件。溫卷取型兩類。低溫卷取型熱軋雙相鋼是在終軋后1DP580的原料組織與工業(yè)生產(chǎn)過程和卷取前完成主要鐵馬組織的轉(zhuǎn)變，其卷取溫度通常在300℃以下，避免貝氏體形成，同時(shí)也避免了鐵為了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)上更符合工業(yè)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的需素體的時(shí)效和馬氏體的自回火，該種熱軋雙相鋼合要，獲得適宜的馬氏體含量，有利于客戶產(chǎn)品的沖壓金含量相對(duì)較少，合金成本經(jīng)濟(jì)，但熱軋工藝窗口控成型，滿足客戶對(duì)產(chǎn)品表面質(zhì)量的需要，采用

4、低硅制嚴(yán)格；中溫卷取型熱軋雙相鋼是依靠穩(wěn)定奧氏體成分體系，通過低溫卷取獲得鐵素體馬氏體雙相組元素如Cr、Mo等將鋼卷控制在奧氏體亞穩(wěn)態(tài)無相織，達(dá)到低成本工業(yè)生產(chǎn)的目的。DP580以首鋼變轉(zhuǎn)變區(qū)進(jìn)行卷取，這個(gè)區(qū)間一般是500～600℃，220t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉，經(jīng)LF精煉處理，化學(xué)成分卷取后在空冷至室溫過程中，殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成馬如表1所示。氏體，最終獲得鐵馬組織，該種熱軋雙相鋼合金成本表1首鋼DP580化學(xué)成分設(shè)計(jì)／％將試驗(yàn)鋼澆注成230mm厚8000mm長的板析出溫度64～0720℃。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)測得的結(jié)果坯，為降低試制成本，在熱

5、軋軋制前將板坯平均分切和現(xiàn)場層流冷卻長度，DP580熱軋工藝在層流冷卻兩塊小板坯，即長度為4000mm的連鑄板坯作為熱上采用水冷+空冷+水冷的三段冷卻模式來獲得鐵軋?jiān)稀Ｋ伢w加馬氏體雙相組織。首鋼DP580在Gleeble一2000機(jī)器上進(jìn)行了cct板坯加熱溫度1180～1240℃，控制變形量及變曲線測量，冷卻速度在2～5oC／s時(shí)，鐵素體析出溫形溫度，終軋溫度控制在780—880℃，軋后采用分度690～780oC；冷卻速度在6～10℃／s時(shí)，鐵素體段冷卻模式冷卻，即水冷+空冷+水冷的冷卻模式，快速冷卻至200o【=以下并卷取，軋

6、制及冷卻工藝示作者簡介：孟憲堂，碩士，從事熱軋汽車結(jié)構(gòu)鋼研發(fā)。意見圖1。礦冶、贈(zèng)時(shí)fnl／s圖1雙相鋼軋制及冷卻工藝示意試驗(yàn)熱軋雙相鋼成品厚度2．7～4．0mm，軋制低溫卷取型熱軋雙相鋼雖然合金成本上比較經(jīng)寬度為1250mm。制備《GBT20887．3—2OLO}拉伸濟(jì)適合于工業(yè)生產(chǎn)推廣，但其工藝窗口的查找和工試樣，標(biāo)距80mm，檢驗(yàn)試驗(yàn)鋼卷的拉伸性能和各向藝窗口的控制是該類雙相鋼生產(chǎn)的技術(shù)難點(diǎn)。力學(xué)性能；同時(shí)對(duì)拉伸試樣夾持端采用常規(guī)機(jī)械研表2是工業(yè)試制4mm規(guī)格熱軋雙相鋼，在800磨、拋光制備成金相試樣，采用4％硝酸酒精和Lep

7、-cI=目標(biāo)終軋溫度和200oC以下卷取溫度，實(shí)施三種ra試劑兩種不同侵蝕方法，用顯微鏡觀察金相微觀不同熱軋工藝方案，根據(jù)所獲得的力學(xué)性能摸索兩組織，從而建立組織和力學(xué)性能的對(duì)應(yīng)關(guān)系。種工藝窗口，即中間溫度工藝窗口和空冷時(shí)間工藝窗口。2DP580工業(yè)試制結(jié)果2．1力學(xué)性能對(duì)比分析表2不同工藝方案下的DP580力學(xué)性能方案1和方案2的中間溫度為680～720℃，都上選取不同位置試樣測試力學(xué)性能。最內(nèi)圈50m可獲得無屈服平臺(tái)，屈強(qiáng)比低于0．7的組織性能，其內(nèi)(軋鋼頭部50m內(nèi))處于頭部卷取的弱冷區(qū)域，中方案1空冷時(shí)間為10～15S時(shí)力

8、學(xué)性能表現(xiàn)為其后至軋鋼尾部溫度曲線平穩(wěn)。在軋鋼溫度曲線平強(qiáng)度相對(duì)偏低，方案2空冷時(shí)間為5～10s，工藝窗穩(wěn)的區(qū)間，即代表軋鋼頭部的序號(hào)6，7和代表軋鋼口合適，力學(xué)性能都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；方案3的中問溫尾部的序號(hào)8，9之間，來確定實(shí)現(xiàn)工藝控制目標(biāo)的度為7