超细晶冷轧双相钢工艺性能研究

• 作 者: 孙婷婷
• 机 构: 北京科技大学
• 出 处: 北京科技大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 双相钢 超细晶 循环热处理 力学性能 工艺性能 成分设计 连续退火工艺

细化晶粒、优化工艺是新一代钢铁材料所追求的目标，也是新一代高强双相钢发展的主要方向，晶粒细化先进性表现在以下几个方面：(a)不用合金或少用合金，节约资源，降低成本；(b)便于回收再利用，绿色环保；(c)提高强度的同时，材料的韧性不会降低；(d)容易实现工业化。　　
本文进行了超细晶冷轧双相钢的工艺性能研究。通过两种方法得到超细晶冷轧双相钢。其一：首先采用成分设计，添加合金元素Nb来细化晶粒，通过控制热轧参数(开轧温度，终轧温度，精轧压下量)，酸洗、冷轧(增大冷轧压下率)、模拟退火等一系列实验工序，获得了高强度级别的超细晶冷轧双相钢；连续退火工艺是生产冷轧双相钢的关键工序，其热处理工艺参数包括退火温度，保温时间，冷却段(慢冷段和快冷段)，过时效温度以及过时效时间等。本文详细研究了不同的两相区加热温度、保温时间、快冷速度、过时效温度对超细晶冷轧双相钢组织性能的影响。其二：采用循环热处理细化技术，选择快速加热能够形成奥氏体的最低温度和最短时间，进行反复奥氏体化的一种方法。其具体工艺是将冷轧钢板由室温加热至稍高于Ac3的温度，然后快速淬火冷却至室温，再重复此过程。然后进行连退工艺，从而得到超细晶冷轧双相钢。　　
在实验中采用了光学显微镜，扫描电镜，透射电子显微镜，力学拉伸测试等实验研究方法和手段，用Origin，Image-tool，Photoshop，Thermo-calc等分析软件对超细晶冷轧双相钢进行了组织性能和力学性能的研究和分析。　　
本实验得到超细晶冷轧双相钢的铁素体和马氏体岛的尺寸均为1-2μm，抗拉强度达到800-980MPa，延伸率达到15％-20％。同时在连退前进行循环热处理的方法亦得到有效地细化晶粒的效果。