3-TMCP工艺对含NbTi低碳FB钢组织和性能的影响

TMCP工艺对含Nb、Ti低碳FB钢组织和性能的影响报告人：蔡明晖[e-mail]2007年11月沈阳●东北大学1.研究背景2.实验材料与方法3.实验结果及分析4.结论报告内容1研究背景面对新一代汽车发展的要求，钢铁业也在积极采取应对措施，其中最重要的是提供高强度钢板，以适应汽车减重，节能和提高安全性的目标。热轧马氏体双相钢因具有优良的成形性和较高的强度，在汽车行业得到了广泛的应用。但是，马氏体双相钢具有如下缺点：(1)存在变形能力有较大差异的二相（F＋M）界面，造成翻边性能较差；(2)在焊接热影响区（HAZ）发生M相回火软化。注：板材翻边性能是与极限变形能力有关的特性，多采用冲孔或扩孔实验求扩孔率的方法进行评价。研究结果表明：利用比马氏体更容易发生塑性变形的贝氏体作为强化组织的新型贝氏体双相钢板，具有优良的翻边成形性，同时HAZ性能得到改善，并具有较高的强度及高的疲劳性能。501001502002504505005506000扩孔率λ/%°°°°·······F＋PF＋BF＋M强度，MPaCSiMnAlNb+TiNP0.07～0.080.45～0.551.00.40～0.50～0.020.00200.00472.1实验材料2实验材料与方法2.2实验方法T,℃Time,s20℃/s1200℃×3min10℃/s850℃×30s20,15,10,5,2,1,0.5℃/s动态CCT测定方案11s,5.0实验钢的TMCP过程T,℃Time,s1200℃×2hrFT:820-860℃CT:440-500℃2～3s第Ⅰ阶段第Ⅱ阶段注：扩孔实验采用平底凸模法（KWI）,凸模直径Dp=40mm，凹模内径Dd=50.9mm，凹模圆角rd=4.5mm，凸模速度为6mm/min，压边力为100kN。试样尺寸为:100×100mm.在BCS-30D通用板料成形性试验机上进行实验，直至预制孔边缘有明显的穿透裂纹为止。扩孔实验后计算扩孔率：λ=(df-d0)/d0×100%，式中：df——扩孔后的孔径；d0——试样预制中心孔的初始孔径.3.1热模拟实验101102103200300400500600700800900146159164168180183191HV10A+P201510520.51A+BA+FT,℃Time,sCoolingrate℃/s0.5℃/s5℃/s20℃/s编号终轧温度(℃)冷却中间温度（℃）冷却速度（℃/s）卷取温度（℃）终轧厚度（mm）总压下率（％）ⅠⅡ1#820655-65040754902.792.72#820655-650~751004803.593.23#860720-700751004403.392.53.2TMCP实验结果实验钢的TMCP工艺制度1#2#3#3.3力学性能实验测定拉伸试样尺寸（mm）(a)测定拉伸性能的试样尺寸(b)测定n，r值的试样尺寸(a)(b)3.3力学及成形性能实验结果扩孔后试样正面轧制方向裂纹扩孔后试样背面轧制方向裂纹3.3力学及成形性能编号σsσbσs/σbδnλdFfBMPaMPa%%μm%1＃3805130.74250.267788.2016.22＃3434930.7026.70.2771067.8912.53＃3534950.7133.20.2961106.228.381012147580859095100105110115扩孔率λ(%)第二相量(%)67897580859095100105110115晶粒尺寸(μm)4804854904955005055105155205257580859095100105110115抗拉强度,MPa扩孔率,%1080011100114001170012000123007580859095100105110115扩孔率λ,%强塑积,MPa%轧制方向撕裂的铁素体4结论热模拟实验结果表明，含微量铌钛的低碳钢在5~20℃/s的冷速范围内均为F+B的微观组织，贝氏体开始转变温度在620~680℃之间。在实验室条件下，对实验钢进行TMCP实验研究，获得了F+B组织，且贝氏体的体积分数为10%左右，三组试样的抗拉强度最高达510MPa左右，扩孔率最高达到110%。随着终轧温度及冷却中间温度的升高，采用较快冷速，实验钢获得均匀细化的铁素体晶粒，使延伸率明显改善，扩孔性能显著提高。