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Si-Mn系热轧双相钢高温变形行为的研究

作　者: 孙彬斌
导　师: 张红梅
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 双相钢热模拟再结晶连续冷却转变
分类号: TG335.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

近年来，汽车工业发展迅速，而且对汽车用钢提出更高的要求。双相钢具有连续屈服、屈强比小、较大的加工硬化指数、较好的强度-塑性组合、大的延伸率、高的低温塑性等优点一直处于低合金高强度钢发展的前沿，它为汽车减重、高强韧性冲压构件的制造和简化冲压工艺，开辟了一条崭新的途径。本文以实验室自行冶炼的Si-Mn系双相钢为研究对象，在Gleeble-1500热模拟机上，对双相钢的热变形行为进行研究，主要有以下内容： 1．利用单道次压缩实验，研究Si-Mn系热轧双相钢热变形过程中的动态软化行为，结果表明，在1000℃时变形时，发生动态再结晶，且变形温度越高，再结晶越容易进行，流变应力越小；在850℃及1000℃变形时，流变应力随着变形速率的增加而增加。 2．根据单道次变形后的真应力-真应变曲线，建立Si-Mn系双相钢奥氏体区变形抗力的数学模型：σ=9813.61481·（ε）^0.62570（（?））^0.03804exp（-0.00246T-1.04907ε）；并且利用Z-hollomen参数计算实验钢的奥氏体变形激活能Q=301.158kJ／mol。 3．利用双道次压缩实验，研究热轧双相钢的静态软化行为，变形温度越高，保温时间越长，静态软化率越大，且晶粒尺寸越大；计算出在ε=0.3，（?）=1s^-1的条件下，双相钢的静态再结晶激活能为Q_rec=99.971kJ／mol，因此易发生静态再结晶。 4．测定实验用Si-Mn系双相钢的CCT曲线，研究连续冷却转变过程中的γ→α相变行为和显微组织的变化。确定双相化的可行性和合适的热轧双相钢卷取“窗口”。通过显微组织观察可以发现在冷却速度不大于1℃／s时有铁素体和珠光体生成，当冷却速度大于1℃／s时生成铁素体、上贝氏体以及板条马氏体。 5．制定实验室热轧双相钢的生产工艺，确定加温温度为1100～1250℃；开轧温度为1050～1150℃；终轧温度为720～800℃；成品厚度为3.5～10mm：冷却速度达到空冷～100℃／s，卷取温度在200～500℃。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
1 绪论  10-28
  1.1 引言  10-11
  1.2 我国汽车工业现状  11-12
  1.3 双相钢的发展概况  12-15
    1.3.1 国外概况  13
    1.3.2 国内概况  13-14
    1.3.3 热轧双相钢的生产现状  14-15
  1.4 双相钢的成分和组织、性能  15-25
    1.4.1 双相钢的种类  15-19
    1.4.2 双相钢的成分设计  19-22
    1.4.3 双相钢的组织、性能  22-25
  1.5 组织-性能预测模型发展的现状  25-26
    1.5.1 再结晶模型发展现状  25-26
    1.5.2 相变模型发展现状  26
    1.5.3 组织-性能对应关系模型  26
  1.6 本论文的目的和研究内容  26-28
2 Si-Mn系热轧双相钢合金成分设定  28-34
  2.1 引言  28
  2.2 双相钢的化学成分设计  28-29
    2.2.1 设计原则  28
    2.2.2 设计依据  28-29
  2.3 实验用钢的冶炼  29-34
    2.3.1 原始数据  30
    2.3.2 计算步骤  30-34
3 热轧双相钢热变形行为的研究  34-52
  3.1 前言  34
  3.2 实验材料及方法  34-35
    3.2.1 实验材料  34
    3.2.2 实验设备  34
    3.2.3 实验方法  34-35
  3.3 实验结果及分析  35-51
    3.3.1 变形温度对双相钢流变应力和显微组织的影响  35-43
    3.3.2 变形速率对双相钢流变应力和显微组织的影响  43-48
    3.3.3 变形量对双相钢流变应力和显微组织的影响  48-51
  3.4 本章小结  51-52
4 热轧双相钢变形抗力模型的建立  52-57
  4.1 引言  52
  4.2 变形抗力模型的建立与检验  52-54
    4.2.1 变形抗力模型的建立  52-53
    4.2.2 变形抗力模型的检验  53-54
  4.3 奥氏体区热变形方程的建立  54-56
  4.4 本章小结  56-57
5 热轧双相钢静态软化行为的研究  57-66
  5.1 引言  57
  5.2 静态软化率X_S的测定与分析  57-60
    5.2.1 静态软化率X_S的测定  57-60
    5.2.2 实验结果分析  60
  5.3 奥氏体静态再结晶过程的组织  60-63
  5.4 静态再结晶激活能Q_(rec)的确定  63-64
  5.5 静态再结晶动力学  64
  5.6 本章小结  64-66
6 热轧双相钢连续冷却相变行为及显微组织  66-77
  6.1 引言  66
  6.2 实验材料和方法  66-67
  6.3 实验结果及分析  67-76
    6.3.1 未变形奥氏体CCT曲线的分析  67-69
    6.3.2 显微组织的分析  69-76
  6.4 本章小结  76-77
7 热轧双相钢生产工艺的制定  77-84
  7.1 引言  77
  7.2 某厂2150线生产工艺流程简介  77-79
    7.2.1 生产工艺流程图  77-78
    7.2.2 生产工艺流程简介  78-79
  7.3 热轧双相钢生产工艺的制定  79-82
    7.3.1 温度制度的制定  79-80
    7.3.2 轧制道次间歇时间的确定  80
    7.3.3 变形制度的制定  80-81
    7.3.4 冷却速度的制定  81-82
    7.3.5 卷取温度的制定  82
  7.4 热轧双相钢的生产工艺  82-84
    7.4.1 实验设备  82-83
    7.4.2 实验方案  83-84
8 结论  84-85
参考文献  85-89
致谢  89

Si-Mn系热轧双相钢高温变形行为的研究

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