论文部分内容阅读
为了满足汽车轻量化要求的同时保证汽车安全性，汽车用钢向高强度高塑性发展已成趋势。汽车用先进高强钢已发展到第三代，其代表性钢种为J.G.Speer等所提出的Q&P钢。Q&P钢以其高强度高塑性的综合性能可大大减轻汽车车体质量，同时增强汽车抗撞击能力提高汽车安全系数，其应用前景广阔。目前国内外对Q&P钢工艺的研究还处于基础阶段，相关理论研究亦还不够深入。所采用的研究手段主要为热膨胀仪模拟，利用盐浴炉进行热轧离线热处理以及冷轧热处理等。本文以低碳硅锰系含钒TRIP钢成分为研究对象，通过CCT曲线测定，工艺模拟及冷轧热处理等方法对Q&P钢进行了研究。并在此研究基石出上依据以热代冷思想提出热轧在线直接淬火分配工艺，对热轧Q&P钢进行了探索性研究。所得主要结论如下: (1)测定并绘制了实验钢静态CCT曲线及动态CCT曲线。冷轧热处理淬火分配工艺淬火温度区间为210-400℃，临界冷速为30℃/s。热轧在线直接淬火分配工艺淬火温度区间为150-388℃。 (2)基于限制条件碳平衡(CCE)模型，忽略合金元素影响，计算得实验钢淬火分配处理最佳淬火温度为300℃。通过一步Q&P处理工艺模拟，进一步确定淬火温度区间为200-400℃，300℃和350℃配分100s能充分实现碳原子的局部富集，并能使残余奥氏体稳定至室温。随着淬火温度（配分温度）的降低，实验钢宏观硬度增加。随着配分时间的延长，实验钢宏观硬度下降。 (3)冷轧热处理Q&P钢研究表明，随着配分时间的延长，实验钢抗拉强度逐渐下降。配分时间小于500s时配分过程促使马氏体板条碳含量下降，降低了实验钢强度。配分时间大于500s时马氏体与残余奥氏体之间发生界面迁移导致马氏体板条宽化，降低了实验钢强度。 (4)冷轧热处理Q&P钢研究表明，随着配分时间延长，实验钢塑性参数先增大后减小，并于100s时最优，与残余奥氏体体积分数变化规律一致。残余奥氏体以其TIRP效应提高了实验钢的塑性。残余奥氏体的存在降低了实验钢的屈服强度和屈强比，提高了应变硬化指数。 (5)冷轧热处理Q&P钢研究表明，CCE模型只适用于配分时间小于500s的Q&P工艺研究，配分时间大于500s后，马氏体与残余奥氏体之间碳配分的同时存在界面迁移，此时CCE模型不再适用。提高配分温度实验钢强度下降而延伸率及强塑积提高。 (6)通过热轧在线直接淬火分配处理实现了热轧Q&P钢的开发。随着配分时间的延长，试验钢抗拉强度逐渐下降。配分时间小于5min时，配分过程促使马氏体板条碳含量下降，降低试验钢强度。配分时间大于5min时，马氏体与残余奥氏体之间界面迁移使马氏体板条宽化，降低试验钢强度。 (7)热轧在线直接淬火分配处理工艺研究表明，随着配分时间延长，实验钢塑性参数逐渐变小。配分时间小于5min时，随着配分时间的延长，虽然残余奥氏体体积分数提高，然由于残余奥氏体中碳原子富集严重而使其过于稳定未能充分发挥TIRP效应。配分时间大于5min时，马氏体与奥氏体之间出现界面迁移，降低奥氏体体积分数的同时亦使马氏体板条宽化。 (8)热轧在线直接淬火分配处理工艺研究表明，CCE模型只适用于配分时间小于5min的热轧Q&P工艺研究，配分时间大于5min后，马氏体与残余奥氏体之间碳配分的同时存在界面迁移，此时CCE模型不再适用。