典型钢种的生产工艺幻灯片.ppt

高强钢----DP 定义：DP（Dual Phase）钢，即双相钢，由低碳钢或低合金高强度钢经 临界区处理或控制轧制而得到的，微观组织主要由铁素体和马氏体 两相所构成，具有较高的强度和塑性以及较好的成型性能。 用途：一般用于制造高强度、高抗碰撞吸收、易成型、要求严格的零件， 如车轮轮毂、保险杠、悬挂系统和加强件，也可用在汽车的内外板 等零件上。 作为汽车用双相钢，马氏体含量通常在5%～20%之间，强度为500至1200MPa，并具有低的屈强比、高硬化指数、高加工硬化指数、高烘烤硬化性能，无屈服延伸和室温时效。它的出现为发展和生产高强度、高延性、低合金高强度钢板开辟出了一条新的途径。 双相钢中合金元素的作用： Mn：显著提高钢的淬透性， Cr、Mo：显著提高钢的淬透性， Si：加速冷却期间多边形铁素体的形成，促进C在奥氏体中的 富集，并提高钢的强度和延性。 为保证钢具有较大的铁素体析出，碳含量要低，但太低（0.02%） 则不易得到双相组织。 目前汽车用双相钢包括：热轧双相钢、冷轧双相钢和冷轧热镀锌双相钢。 热轧双相钢 热轧双相钢通常厚度：3.0~6.0mm。 热轧工艺的制定： 为获得双相钢组织即硬的马氏体岛分布在软的铁素体基体上，需要采用分段冷却。在Ar3温度附近终轧后，已变形的奥氏体经一次水冷后通过两相区发生铁素体转变，再经过缓慢冷却(空冷)使多边形铁素体充分的从奥氏体中析出。为抑制奥氏体转变为珠光体还要进行第二次水冷，使其快速冷却到一定温度再卷取，若卷取温度低于马氏体开始转变温度，富碳的剩余奥氏体可转变为马氏体。使用阻碍珠光体和贝氏体形成的合金元素Mo、Cr、Si，可使钢在较高的温度（400-500℃）进行卷取。低温卷取（300℃）可避免昂贵的合金化，但常规输出辊道冷却技术不能获得如此低的卷取温度。为获得低成本的超细晶粒和弥散分布马氏体组织的双相钢，必须在Ms点（230℃）以下进行卷取。 热轧双相钢卷取温度的确定与其成分设计和要求的成品力学性能密切相关，其通常范围为200℃-600℃。 比利时CARLM热带厂双相钢生产工艺参数 （1）试验钢的化学成分：C:0.080%，Mn:1.4%，Nb:0.03%。通过加Mn可有效降低Ar3，添加Nb提高再结晶终止温度。 （2）加热温度：1250℃，粗轧：1050℃。 （3）精轧机组入口温度：930℃，终轧温度：830℃。轧制工艺特点是，精轧机入口温度低于再结晶终止温度，精轧机出口温度高于奥氏体向铁素体转变温度（Ar3）。 （4）轧后冷却：超快速冷却+层流冷却。在精轧机出口处由超快速冷却装置以平均300℃/s的冷却速度使带钢冷却至650℃，然后再由层流冷却使带钢冷却至200℃以下某一卷取温度，获得超细铁素体和弥散分布马氏体组织。 （5）力学性能：屈服强度450MPa，抗拉强度715MPa，延伸率20%。 本钢Si-Mn-Cr直接热轧双相钢生产工艺参数 （1）化学成分：C:≤0.10%，Si: 1.10~1.40%，Mn:0.90~1.40%，Cr: 0.80~1.10%。 （2）板坯加热温度：1200~1250℃，出炉温度1220℃。 （3）粗轧开轧温度：1150℃ （4）精轧入口温度：950~1050℃；终轧温度：800~860℃。 （5）轧后冷却：钢板终轧后经1~2s的空冷，再以40~50℃/s的速度进行第一次水冷至700±20℃（时间约2秒），经8~12秒空冷后再进行1~2秒的第二次水冷（40~50℃/s），最后空冷至卷取温度。卷取温度：500~600℃。 （6）力学性能：σb590MPa，δ524%，σ0.2/σb≤0.7。 高强钢---TRIP TRIP（TRansformation Induced Plasticity）钢又称相变诱导塑性钢，其在成形过程中残余的奥氏体会逐渐转变为硬的马氏体，由于这种硬化，使得变形很难集中在局部区域，因此可以得到分散而均匀的变形，实现了强度和塑性较好的统一，较好地解决了强度和塑性矛盾，成为汽车用板“减重节能”的较佳的材料。此外，TRIP钢还具有高的抗冲撞吸收功的特点，在国外新的车型中多被用于安全件。 TRIP钢主要组织是铁素体、贝氏体和残留奥氏体。主要成份是C、Si和Mn，其中Si作用是抑制贝氏体转变时渗碳体析出。 TRIP钢屈服强度为600至800MP