热镀锌过程挡板对镀层均匀性影响的模拟研究

为解决热镀锌过程中常出现的边部过镀锌缺陷,利用数值模拟方法对热镀锌气刀射流喷吹过程进行仿真研究,分析了挡板厚度对带钢边部压力场的影响;并借助镀层厚度计算模型,计算挡板厚度和边部角度对镀层厚度的作用关系;同时通过不同拉钢速度、气刀狭缝总压等工况,对挡板的厚度及边部角度进行优化.结果表明:随挡板厚度减小,带钢边部作用力增大并逐渐接近中心处;带钢边部镀层厚度随挡板厚度的减小而变薄,随挡板边部角度的增加而先减小后增大;挡板厚度2 mm、边部角度90°时,能有效提高带钢横向作用力和镀层分布的均匀性.

热镀锌过程挡板对带钢边部流场和压力场的影响

本文以热镀锌气刀射流喷吹过程为研究对象,利用计算流体力学软件Fluent,在考虑带钢和挡板厚度情况下进行带钢边部流场的三维流体力学仿真.基于带钢边部流场及压力场分析得出挡板阻碍带钢边部压力衰减的原因,同时对比分析了平头、尖头两种靠近带钢侧边部形状的挡板对带钢边部流场特性的影响.此外,模拟了尖头挡板不同边部角度对带钢边部流场的作用关系,得出最优边部角度,为挡板的优化设计提供有价值的参考.

连续热镀锌过程带钢边部气流特性的研究

为探究连续热镀锌气刀射流拭锌过程中发生的带钢边部压力衰减问题,设计了气流冲击平板实验,对带钢表面气流流向及压力进行测定.基于测量的参数,对该气刀射流喷吹过程进行数值模拟,并结合所推导的镀层厚度计算模型,对为减少带钢边部压力衰减所增设的边部挡板进行了厚度优化.研究结果表明:气刀喷吹时带钢边部气流发生横向偏转,使得带钢边部压力较中心处低,气压衰减率随气刀与带钢的间隔距离增加而增加,增设边部挡板能有效阻碍带钢边部压力衰减和降低边部过镀锌缺陷发生,且挡板厚度为2 mm时的作用效果最佳.

过时效温度对780 MPa级复相钢组织演变及力学性能的影响

研究了等温淬火工艺下不同过时效温度对低C含Al微合金钢组织演变及力学性能的影响。结果表明,实验钢在各工艺条件下的显微组织均由临界区铁素体、马氏体、贝氏体和残余奥氏体组成。随着过时效温度的提高,组织中的马氏体含量降低,马奥岛尺寸减小,抗拉强度降低,但伸长率明显提高。XRD分析结果表明,在380℃过时效时,残余奥氏体含量达到8.2%。此外,瞬时加工硬化指数曲线表明,选取较高的过时效温度时,组织中的残余奥氏体能发生持续的TRIP效应,有利于获得良好的强塑性匹配。在380℃过时效时,实验钢获得了优异的综合力学性能,其抗拉强度为787 MPa、伸长率为38.9%、强塑积>30 GPa·%。

连退加热温度对热镀锌双相钢DP780组织性能的影响

对热镀锌DP780进行了不同退火温度的热模拟实验。结果显示,随着退火温度的提高,拉伸强度呈现出先下降后上升的趋势。当退火温度780~800℃时,材料晶粒尺寸长大,造成材料的力学性能下降;在800~820℃退火时,材料马氏体含量增加,使得材料强度得到明显提升;当退火温度继续提升时,原始奥氏体虽然体积分数得到增加,但原始奥氏体中的碳化物和合金元素含量显著下降,造成其淬透性降低。

冷却工艺对800 MPa级热镀锌双相钢性能及表面质量影响

针对热镀锌生产过程中不同冷却工艺对热镀锌双相钢的性能和表面质量的影响进行研究,分别采用镀前形成马氏体及镀后形成马氏体两种工艺,设定了不同的快冷模式,得到不同冷却工艺条件下的组织、性能及表面情况。研究表明,当冷却工艺选择镀前形成马氏体时,采用快冷至马氏体形成温度以下,感应加热至锌锅温度后进行镀锌处理,材料力学性能降低,但延伸率较好。镀后形成马氏体时采用中温转变工艺,在中温转变区,残余奥氏体中会富集C、Mn等合金元素,提高残余奥氏体淬透性,使材料在镀后冷却过程中获得更多的马氏体,同时铁素体的纯净性提高,得到更加良好的力学性能;但快冷温度超过490℃时,会造成锌锅温度增高,造成表面锌灰、锌渣等缺陷,因此快冷温度控制在465~475℃范围内更有利于材料满足标准要求,同时具有较好的表面质量。

不同退火工艺对含Mn钢的浸润性影响

传统镀锌工艺已经相对成熟,但高强度的热镀锌产品仍存在很多问题。为适应汽车轻量化所需的高强镀锌基板,由于合金元素含量的增加,会对后续热镀锌产生不良影响。文章针对不同退火工艺对含Mn钢的可镀性影响进行了研究。采用自主开发的实验室模拟镀锌设备分析了Mn含量、退火时间、退火温度工艺参数对钢基表面氧化物的影响。实验表明,在热镀锌退火过程中,钢基中Mn元素会在钢基表面富集形成氧化物,同时随着退火温度的增高、退火时间的延长,表面氧化物数量明显增加。

奥氏体化温度对1000MPa级含铌QP钢组织和性能的影响

利用连退热模拟试验机对不同奥氏体化处理进行模拟试验,采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和拉伸实验机研究了奥氏体化温度对1000 MPa级含铌QP钢组织和力学性能的影响。结果表明:随着奥氏体化温度的升高,QP钢的屈服强度和抗拉强度增大,延伸率减小,残余奥氏体的稳定性和含量降低。不同奥氏体化温度处理后,QP钢的显微组织均为铁素体、马氏体、贝氏体和残余奥氏体。当奥氏体化温度为800℃时,组织中奥氏体含量最高,综合力学性能最好。

炉内边部加热器对热镀锌加P高强钢力学性能及表面质量的影响

本文针对热镀锌加P高强钢在生产过程中边部加热器对材料力学性能及表面质量的影响进行了研究。P元素会造成带钢边部的温降从而影响材料的力学性能及表面质量。研究表明,生产过程中退火段边部加热器设定高于带钢退火温度10~20℃时可以保证材料边部与中心的力学性能均匀性,并且材料晶粒度基本保持一致;入锌锅前的均衡段边部加热器设定为475~485℃时可有效避免材料由于温降而造成的表面质量缺陷,但设定为485℃时存在造成锌渣缺陷的风险。因此炉内边部加热器设定应高于该段带钢温度20℃。

热模拟实验研究低成本600 MPa级热镀锌复相钢的研发机理

文章介绍了低成本600 MPa级热镀锌复相钢的研发机理。首先通过CCT曲线确定热轧温度制度和热模拟实验确定热镀锌工艺。其次炼钢采用中碳中锰的化学成分设计及合金元素Cr、Mo、Nb组合,热连轧工序采用单相奥氏体区轧制工艺,得到适合冲压成形的均匀晶粒。最后配合合理的热镀锌工艺,得到屈服强度、抗拉强度、伸长率均符合标准要求的镀锌复相钢,获得目标组织要求的热镀锌成品金相组织,并且通过严格控制关键生产工艺参数,得到优异的综合机械性能。

热镀锌工艺对高Si系DH780钢力学性能及显微组织的影响

针对含高Si热镀锌DH780钢进行了热模拟试验研究,热模拟工艺试验主要对材料缓冷温度以及快冷出口温度进行了相关试验,缓冷温度试验中将缓冷温度设定为740、720以及700℃,快冷出口温度试验主要将快冷出口温度设定为460、400以及350℃。研究表明,缓冷温度设定较高时材料的屈服强度明显提高,当缓冷温度设定为740℃及720℃时,材料抗拉强度基本维持不变,但当缓冷温度设定为700℃时,材料抗拉强度略有降低,主要是缓冷温度降低造成材料中铁素体含量提高,快冷冷却速率降低,从而造成材料中马氏体含量降低,抗拉强度降低;在快冷出口温度试验中发现,当快冷出口温度设定为460℃时材料强度级别得到保证,但断后伸长率值接近标准下限,当快冷出口温度为400℃时,材料强度出现明显下降,主要是因为材料中出现贝氏体,造成材料中马氏体含量不足,当快冷出口温度设定为350℃时,材料力学性能优良,材料中存在少量残留奥氏体,马氏体弥散分布,获得了良好的断后伸长率,从而保证材料的成形性能。

冷却过程H_(2)含量对800 MPa级热镀锌双相钢性能及表面质量的影响

针对目前热镀锌双相钢在生产过程中随着合金元素的添加而出现的表面质量问题,对热镀锌双相钢表面出现小黑点以及麻面缺陷进行了显微组织分析,研究了不同冷却段H_(2)含量对800 MPa级热镀锌双相钢力学性能及表面质量的影响。结果表明,随着热镀锌冷却段H_(2)含量的不断增加,试样的屈服强度及抗拉强度明显升高,主要因为H_(2)含量增加造成试样在冷却过程中马氏体转变量的增加,从而提高了综合力学性能;同时表面小黑点及麻面缺陷数量明显减少,试样在冷却过程中得到了还原,减少了Mn、Si等元素氧化物,保证了试样形成致密的抑制层,但H_(2)含量超过10%后对表面质量影响变小并且伸长率下降明显,所以考虑能耗,冷却段H_(2)投入量应控制在10%。

快冷出口温度对热镀锌600 MPa级双相钢性能及表面质量的影响

针对热镀锌工艺中快冷出口温度对热镀锌双相钢的性能和表面质量的影响进行了研究,分别设定不同的快冷出口温度,对不同工艺参数试样进行了力学性能、显微组织和表面质量分析。结果表明,随着快冷出口温度的提高,铁素体中碳、锰等元素扩散到奥氏体内部,提高奥氏体淬透性,从而获得更多的马氏体,得到良好的力学性能;但快冷出口温度超过500℃时,会造成锌锅温度增高,造成表面锌灰、锌渣等缺陷,所以快冷出口温度在480±10℃范围内,可以在保证力学性能良好的同时获得更为优质的表面质量。