含铌钛微合金汽车用钢力学性能与控轧控冷工艺关系的研究.pdf
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1、2 O O 3年 4月 Am-i l 2 0 0 3 钢铁研究 R e s e a r c h o n I r o n S t e e l 第 2 期(总第 1 3 1 期)N l0 2(S u ml 3 1)含铌钛微合金 汽车用钢力学性 能与控轧控冷 工艺关系 的研究 赵刚 解国宏余驰 斌叶传龙 曾 萍宋平 苏毅陈 良(武汉科技大学)(武汉钢铁集团公司)摘要探讨了控轧控冷工艺对含 N b 一 微合金汽车用钢组织及力学性能的影 响,分析了工艺参数与力学性能之间的关系。在热模拟实验的基础上,结合实际生产带 钢成品组织及力学性能的实测,主要分析了不同变形程度、不 同终冷温度及不同轧后冷 却工艺对带
2、钢屈服强度及抗拉强度的影响。为实际生产中的室温力学性能在线控制提 供了依据。关键词控轧控冷微合金钢力学性能 1 日E S 】DY oF 1=1 珏 R 僵 0 僵 E CHA NI CA I()D I 1 t 0L P C _ C l I oR Nb一 I l IC RoAI J 门 E D A I】1 蕾 0呱,E S 1 1 6 如 E IC H A NI CA I P ll 0 ll 1 R TY Z h a o Ga n g X i e Gu o h o n g Yu C h l b l n Ye Ch u a n l o n g (Wu h U n i v e r s i t y 0
3、 f s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y)Z e n g P i n g S o n g P i n g S u Y i C h e n ua n g (Wt u t u m I r o n a n d S t e e l C o r p )S y n o p E ff e c t 0 f l 0 g ic a l p a r a n t e r o f 1 1 l 咖 瑚 1 e d l a r c a l C o n t r o l P roc e s s O i l mi c r o s t u c t m a n d me c h a n i
4、 c a l p r o p e r t i e s 0 f N b T i c ma l l o y e d a u t o mo t i v e s t e e l w e l i n v e s t l g t e d T h e w 1 a t l o n s h i p b e t w e e n l m0 l 0 g i c a l p c r m n e t e r a n dm e c h a n i c a l p r o p e r t i e sw e r e a I I y 捌 Al o t o f t h e p md u c fi o n s p e c i me
5、n t h a v e b e e n t a k e n f o r me c h a n i c a l p r o p e r t y t e s t On a T HE RMF A I A g r O R Z h o t s i mu l a t o r e x p e r i me n t,t h e e ff e c t o f d e f o r n o n、fi n i s h c 0 di n g t e mp e r a t u r e a n d c 0 di l 1 g r a t e o n t h e y i e l d s b a n dt e i l e曲 h
6、a s b e e n s t u d i e di nt h i s p a p e r T h e o b 屯 8 e dd a t a c a n b e u s e d f o r r e f e r e n c e t o g e t t h e r e q I l i I 耐me c h a n i c a l p r o p e r t i e s i n p n d u c t i o n Ke y wo r O s T n e c a l C o n t r o l P roc e s s ml e r o a l l o y e d s t e e l me c h a n
7、 i c a l p r o p e x l y 1 前言 控轧控冷 是提高低碳微合金钢力学性 能的重 要途径。采用不同变形条件及轧后冷却控制工 艺,可控制奥氏体再结晶和晶粒长大,同时使微合 金元素 Nb和 T i 的碳氮 化 物在 较低 的温度 析 出,通过晶粒细化和析出强化机制提高了带钢的力学 性 能。追求 更好 的综合性 能是 当今 汽车用钢发展 的趋势。本文在热模拟实验的基础上,结合实际 生产带钢成品组织及力学性能的实测检验值,主 要探讨 了控轧 控冷工艺 对含 N b一,I i 微 合金 汽车 用钢屈 服强度及抗拉强度 的影响。为实际生产 中 的室温力学性 能控制提供 了参考依 据。
8、2实验材料及方法 2 1 不同变形条件 的实验 实验用 的 C、S i、M n、N b、T i 含量(质量 分数)分别为 O o 9、O 2、1 1 3、0 0 3 0和 0 0 2 0,提供 取样状 态为热 连轧机组粗轧后 中间带坯。将所取 试样加工成热模拟实验的要求 怊 1 2的园拄体。联 系人:赵刚,副 教授,武 汉 市(4 3 0 0 8 1)武汉科 技大 学材料 冶金学 院 3 O 维普资讯 http:/ 实验在 T H E R M E C M A S IX)R Z型热模拟实验机上 进行。表 1 为实验中部分试样的变形和冷却工艺 参数。试样以 l O,s 的速度加热到 1 2 0 0
9、,保 温 1 0 ra i n,以2 o,s 冷却到变形温度后连续变形。变形后其中一组试样直接淬火保 留轧后组织,其 它试样分别 以 1 s、2 s、5 s、9 s、1 5,s、2 3 s、3 O s、3 6,s 速度冷却。变形及冷却 后 的全部试样经 金相研磨、抛光及腐蚀处理后,在 显微镜下观察显微组织。在 I B M 2 0 0 0图相仪对 模拟实验的试样和实际生产 中的成品带钢所取试 样进行了显微组织检验 和晶粒尺寸的分析测定。用 J E M 2 0 0 0 F S T E M型透射电镜观察了连续冷 却后试 样的精细组织及碳 氮化物 的析 出情况。表 1 热模拟实验变形及冷却工艺参数 2
10、 2 硬 度与强度实验 由于热模拟实验后的试样不能直接测得该试 样的屈服强度和抗拉强度这些力学性能参数,需 通过其它途径间接得到其值。本研究中采用的金 属学研究领域通常应用的用钢材的硬度值换算钢 材的力学方法来建立硬度与强度之间的关 系。为 了得到不 同轧制条件下 的维 氏硬度与强度之 间的 关系,取热模拟实验机上经上述变形和冷却后的 试样进行了维护氏硬度检测,同时在实际生产中 取 同一钢种成 品试样进行 了维 氏硬度及强度指标 的检测。表 2为热模拟 实验条 件下组织与硬度 的 检测值(其 中屈肥强度和抗接 强度 为模 型计算 值)。表 3 为实际生产 中成品试样强度与硬度检 验值。表 2
11、热模拟实验条件下硬 度检测值与强度的预报值 表 3 实际生产中成品试样强度与硬度检验值 屈 服强度 MP a 4 7 4 4 7 4 4 6 2 4 6 4 4 7 0 4 2 0 4 3 0 4 6 0 4 5 5 4 4 0 4 6 5 5 0 0 抗拉 强度 MP a 平 均 硬度(f f v 5)屈 服强度 MP a 抗拉 强度 MP a 平 均 硬度(Hv 5)5 7 5 l 7 4 7 4 8 6 5 6 7 1 7 4 2 5 4 0 l 6 7 8 4 3 5 5 2 5 1 6 3 2 5 3 0 1 6 1 8 4 3 0 5 3 0 1 6 o 4 5 5 5 1 7 1
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