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本课题结合轧制技术及连轧自动化国家重点实验室自主研究课题“超高强汽车用钢研究开发”,以三种成分的超高强钢为研究对象,利用热力模拟实验机研究了加热速度和初始组织对加热过程相变点的影响,加热速度对高温奥氏体晶粒尺寸的影响,连续加热过程以及等温过程中奥氏体的长大行为,最后在实验室条件下进行了冷轧带钢快速加热退火工艺的初步探索,研究工作取得如下结果: (1)加热速度对加热过程相变点的影响 在5~500℃/s加热速度范围内,随着加热速度的增大,Q460q、TT780热轧和冷轧实验钢相变点(Ac1和Ac3)越高,总体呈现先快后慢的趋势。在5~100℃/s加热速度范围内,随着加热速度的增大,相变点提高了30~40℃;而在100~500℃/s加热速度范围内,随着加热速度的增大,相变点提高的数值明显降低,仅提高了10~15℃。 (2)初始组织对加热过程相变点的影响 在不同的初始组织条件下(Q460q、TT780热轧和冷轧实验钢),冷轧态实验钢相变点比热轧态要稍低。在5~500℃/s的加热速度范围内,相变点降低了3~15℃,而且随着加热速度的的提高二者的数值越来越靠近。对于同样的初始组织,无论是热轧态还是冷轧态,TT780实验钢的相变点比Q460q实验钢提高了5~20℃。 (3)加热速度对高温奥氏体晶粒长大的影响 冷轧Q460q实验钢在5~500℃/s升温速度范围内,随着升温速度的提高,初始奥氏体晶粒总的趋势是进一步细化。在5~100℃/s范围内,奥氏体平均晶粒尺寸从约47.7μm细化到约18.3μm,细化程度比较显著,在100~500℃/s范围内,奥氏体晶粒尺寸减小的程度变化不大,仅从约18.3μm细化到约16.2μm。 (4)连续加热过程奥氏体晶粒长大行为研究 冷轧Q460q实验钢以20℃/s在奥氏体区连续加热过程中,奥氏体的长大过程中存在显著的速率转折点,本实验中该温度点约为1050℃,在低于该温度的范围内,奥氏体的长大过程比较缓慢,且晶粒尺寸始终保持在4~8μm;雨当温度超过1050℃时,呈现异常长大的趋势。 (5)等温过程奥氏体晶粒长大行为研究 冷轧Q460q实验钢在950~1100℃等温过程中奥氏体的长大行为呈现先快后慢的趋势,在950℃保温1~500s奥氏体晶粒尺寸变化不大,仅从约4.73μm细化到约8.73μm;在1000℃保温1~500s奥氏体晶粒尺寸从约5.7μm细化到约18.77μm;而当等温温度高于1000℃后,随着保温时间的增加奥氏体晶粒长大行为非常显著。 (6)冷轧带钢快速加热退火工艺的初步探索 在实验室条件下,经过TT600冷轧带钢快速加热退火工艺的初步探索,利用快速加热,短时保温的退火工艺,并进行合适的冷却控制,获得了由F(>90%)+B+RA组成的复相组织,屈服强度达到580MPa,抗拉强度达到631MPa,延伸率达到20%,并具有较好的成形性能,但其强度级别仍待提高,需要进一步改进工艺。