H420LAD钢横梁零件翻边开裂原因分析及优化

针对H420LAD钢横梁零件翻边开裂的问题,对横梁零件进行了冲压仿真,从翻边类型、主次应变、应变路径等方面对方案进行评估。结果表明,次应变是影响零件翻边开裂的主要参数,降低次应变有利于改善翻边开裂问题,材料优化的方向是提高材料的塑性应变比。提出了2种冲压工艺方案并仿真,优化模具间隙、翻边刀块到底距离等,零件成形安全裕度由0%增至4.49%,边部质量略有改善;优化板料形状、预翻边工序改为拉延、增加修边工序,零件成形安全裕度由0%增至16.44%,零件冲压合格率100%。

热镀锌双相钢钢板表面橘皮缺陷研究

目的研究一种热镀锌双相钢表面橘皮状缺陷的特征及形成机理。方法采用数字显微镜、扫描电镜和辉光光谱仪对正常和缺陷位置的镀锌态、去锌层态、冷轧态和热轧态的形貌和表层成分分布开展对比分析研究。结果橘皮状缺陷特征是由于锌晶粒异常长大至350μm,为正常晶粒的4倍。镀锌态缺陷区较正常区Mn含量高26%,纵截面观察基板表层有约2~4μm深的微裂纹,界面处检测出Al、O、Mn峰,存在Mn表面富集。去锌层态和冷轧态基板表层呈冷轧轧裂特征,存在大量垂直于轧制方向的10~30μm的横向微裂纹。卷取温度为650℃时,热轧态边、中位置氧化层厚度分别为6.5、5.8μm,较550℃时增加25%和23%。GDS检测表明,对应缺陷区热轧态发生共析转变,相构成以低氧含量的Fe_(3)O_(4)、FeO、Fe为主。实践证实,卷取温度下调至560℃以下时,可有效消除该缺陷。结论缺陷形成机理是,热轧钢卷在570℃以上温度卷取,经缓慢冷却至室温时,形成纯铁包覆Fe_(3)O_(4)的共析转变氧化铁皮,卷取温度高也使氧化层增厚,导致酸洗难度增大,氧化铁皮无法有效清除。酸洗后残存的氧化层和Mn富集导致表层协同变形能力弱,冷轧形成大量10μm级横向微裂纹。微裂纹处的凹凸表面诱发Fe-Zn相爆发生长,导致锌晶粒异常长大。厚带钢具有更多的内部热量,出锌锅冷速慢,也为镀后锌晶粒长大创造条件。

高扩孔型铁素体/贝氏体双相钢组织性能研究

对540MPa级铁素体/贝氏体双相钢的组织性能进行分析研究。结果表明,试验钢的显微组织为85%左右的铁素体加上15%左右的贝氏体;铁素体晶粒尺寸细小,基体中有较高的位错密度和大量细小弥散的析出物;贝氏体在铁素体基体上分布均匀,以板条状为主,板条间分布有较多碳化物颗粒。通过合适的成分设计和控轧控冷手段获得的铁素体/贝氏体双相钢组织形态,可较好地保证材料所需的强度-拉伸凸缘性能匹配。

铁素体/贝氏体双相钢的延伸凸缘性能研究

采用多功能板料成形机,研究了铁素体/贝氏体双相钢的延伸凸缘性能与铁素体晶粒尺寸、贝氏体体积分数、制样工艺、扩孔工艺之间的关系,并与铁素体/马氏体双相钢的试验结果进行对比分析。结果表明,钢的组织形态和制样工艺对延伸凸缘性能影响显著,减少钢中各相强度差和改善孔缘状态可有效提高延伸凸缘性能。

微合金元素Nb、V对热成形钢组织及氢脆敏感性影响

通过光学显微镜(OM)、电子背散射技术(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)、3D原子探针等检测手段和持续弯曲+0.1 mol/L HCl溶液浸泡的实验方法,对Nb、V微合金化的热成形钢22MnB5NbV和传统未微合金化的热成形钢22MnB5的组织及氢脆敏感性能进行分析与研究。结果表明:相比较22MnB5,22MnB5NbV淬火后组织更细小,均匀性更好;相同应力水平、氢环境溶液条件下,22MnB5NbV板发生延迟断裂对应的时间长于22MnB5,其发生延迟断裂对应的临界应力水平高于22MnB5;22MnB5NbV钢基体小角度晶界数量多于22MnB5,且Nb、V通过与C结合形成的第二相粒子区域可有效捕获H元素,抑制氢扩散,起到降低材料氢脆敏感性的作用。

TSCR生产800MPa级TRIP钢的连续冷却相变及组织演变模拟

采用热模拟试验机Gleeble-2000,研究了薄板坯连铸连轧工艺条件下TRIP钢连续冷却转变规律及其组织演变.结果表明:实验钢的相变开始温度较低且随着冷却速度的增大而下降,有利于低温终轧;高温加热抑制相变而变形则促进相变;同时当冷却速度大于10℃时, 开始出现贝氏体转变.

Nb、Ti对高强度耐候钢组织和性能的影响

为模拟CSP(紧凑式带材生产 )工艺 ,由实验室 10kg真空感应炉冶炼后轧成 6mm钢板 ,试验研究了Nb、Ti对成分 (% )为 0 0 6 0～ 0 0 76C ,0 2 5～ 0 31Cu ,0 4 5～ 0 5 6Cr,0 2 9～ 0 30Ni的 4 0 0MPa和 4 6 0MPa级高强度耐候钢组织和性能的影响。结果表明 ,含 0 0 3%Ti钢σs 和σb 分别为 4 5 0MPa和 5 4 5MPa ,含 0 0 3%Nb、0 0 2 %Ti钢σs 和σb 分别为 5 5 0MPa和 6 15MPa ,不含Nb、Ti钢σs 和σb 仅为 375MPa和 4 80MPa。 4 0 0MPa级耐候钢的组织为铁素体 +少量珠光体 ,含Ti钢的主要析出物为CuS2 (2 0～ 2 5nm)和TiN(80nm) ,含Nb、Ti4 6 0MPa级钢的组织主要为粒状贝氏体 ,析出物CuS2 和 (NbTi)CN(30～ 6 0nm) ,从而提高了钢的强度。

CSP工艺生产低碳高强度汽车板力学性能特征及强化机理

研究了珠钢电炉CSP工艺生产低碳高强度汽车梁用钢板ZJ510L生产工艺、组织演 变、强化机理与组织性能之间的关系.通过光学显微镜、透射电镜和力学性能实验研究表明: ZJ510L显微组织随着轧制道次和冷却速度的增加而细化,最终铁素体晶粒尺寸约为5～6μm; 析出的第二相粒子主要为Al2O3MnS和AlN以及大量的碳化物,尺寸大多在20～150nm之间; 成品板强度和延伸率较高,并具有良好的成形性能和低温冲击韧性.细晶强化是ZJ510L钢板 的主要强化方式.

变形及冷却工艺对高强耐候钢组织与性能的影响

采用Gleeble1 5 0 0热模拟试验机及DT 1 0 0 0膨胀仪研究了 4 5 0MPa和 5 5 0MPa级高强耐候钢的连续冷却转变曲线 ,分析了不同变形及冷却工艺条件下高强度耐候钢的金相组织类型。结果表明 :4 5 0MPa级耐候钢的金相组织以铁素体为主 ,5 5 0MPa级耐候钢的金相组织在一定的冷却速度下以粒状贝氏体为主 ,并且随着冷却速度的增加 ,晶粒细化 ,抗拉强度提高 ,其强化机制除了细晶强化、析出强化外 ,还包括相变强化。

卷取温度对X80管线钢析出行为与性能的影响

观察了不同卷取温度下X80管线钢中析出物的情况,并结合其组织性能对比可知:在实验情况下,480℃卷取时,有大量细小弥散的Nb、V的碳氮化物析出物,起到了较好的析出强化作用.

双相型热轧汽车结构钢的试制

通过实验室轧制和卷取模拟试验,研究热轧双相钢工艺与组织性能关系。结果表明:采用C-S i-Mn-Cr系成分和轧后两段式冷却,在低温卷取工艺下,可获得理想的铁素体+马氏体双相组织,且力学性能优异;由组织性能分析可知,本试验钢的铁素体体积分数主要取决于开冷温度,而两段水冷间的空冷时间影响不明显;同时,由回火试验分析可知,试验钢在175℃以下时,马氏体处于稳定状态。

低碳高强度汽车板ZJ510L力学性能及强化机理

介绍了珠钢电炉CSP工艺下生产低碳高强度汽车梁用钢板ZJ510L的生产工艺,试验研究了薄板坯连铸连轧生产低碳高强度汽车梁用钢板ZJ510L显微组织和力学性能特征,并分析了ZJ510L钢板组织细化与强化的主要原因。结果表明:成品板显微组织细小,强度和伸长率较高,并具有良好的成形性能和低温冲击韧度,可以满足汽车生产的要求。

热装热送工艺技术的生产实践

连铸坯热装热送工艺是一项具有多方面经济效益的先进技术,已经成为钢铁生产技术改进的新方向。该技术的应用不仅可以提高生产效率、降低能耗和减少铸坯氧化烧损,还大大缩短了产品生产周期,降低生产成本。为此,开展了多轮热装热送试验,产品组织性能和表面质量良好,满足客户使用要求。

CSP转炉冶炼高强耐候钢板坯质量分析

采用原位统计分析方法,计算得到CSP线使用转炉冶炼高强耐候钢铸坯各组成元素的偏析度,定量检测出了铸坯的偏析部位及其变化;从钢坯横剖面不同部位致密度的三维立体图和二维等高图,直观地表述铸坯的缩孔、疏松的部位及其变化,得到剖面上任意指定位置的致密度数值。经转炉冶炼、LF精炼和连铸工艺生产的高强耐候钢板坯质量优异。

510L汽车大梁钢开裂原因分析

利用光学显微镜、扫描电镜对510L冷弯开裂原因进行系统分析。结果表明,零件开裂部位存在大量的夹杂物和疏松、孔洞缺陷是造成零件成形开裂的主要原因,剪切加工引起的横截面质量差、材料组织不均匀以及心部出现带状组织等现象是引起材料冷弯开裂的诱因。

22MnB5热成形钢铝硅镀层的制备工艺及抗氧化性能研究

随着汽车工业对轻量化和安全性要求的提高,热成形高强钢在汽车领域的应用越来越广泛。针对22MnB5钢在热成形过程中表面易氧化和脱碳的问题,通过热浸镀Al-Si镀层提高热成形钢的抗高温性能。结果表明:当浸镀温度为700℃、浸镀时间为5 s时,22MnB5钢表面Al-Si镀层厚度约为40μm,其中Al-Si镀层截面组织由铝基固溶体、Fe-Al-Si三元合金和Fe-Al二元合金相三层组成。相比于原始钢板,热浸镀Al-Si镀层的22MnB5钢的抗高温氧化能力大幅改善,在900℃保温时其氧化增重速率约为0.11g/(m2·min)。

高强耐候钢变形抗力及模型的研究

CSP技术采用控制轧制工艺后生产高强耐候钢,要求反复形变再结晶细化晶粒,在奥氏体低温区要求有足够的累积压下量以及要求有较低的终轧温度等,这些因素都使轧制压力增大,它往往成为满足控制轧制工艺条件的限制因素,文章利用Gleeble-1500热模拟机研究了不同温度、不同变形量、不同变形速率下高强耐候钢的变形抗力,并利用NOSA软件,应用最小二乘法进行多元线性回归,建立了变形抗力的数学模型,为马钢CSP生产高强耐候钢的实践提供科学依据.

22MnB5超高强度钢冷冲压成形的数值模拟

超高强度钢冷冲压成形技术在汽车领域的应用越来越广泛。以22MnB5超高强度钢U形件为研究对象,采用Dynaform软件对U形件进行了有限元模型建立和数值仿真,研究了摩擦系数和压边力对工件冷成形过程中回弹量的影响,并建立了回弹量与摩擦系数和压边力的数学模型,回弹量与摩擦系数呈反比例关系,与压边力呈二次函数关系,这对超高强度钢冷成形工艺方案的制定提供理论指导。

卷取温度对热成形钢晶间氧化层的影响

通过不同的卷取温度(680、620℃)下的光学显微组织分析对比研究了热轧工艺对热成形钢原材料晶间氧化层的影响。结果表明,热轧工艺尤其是热轧卷取温度对热成形钢原材料表面晶间氧化层深度的影响很大,并根据分析结果给出了合理的控轧控冷(TMCP)工艺。

Q&PB工艺对钢的组织演变及显微硬度的影响

采用DIL805A/D淬火变形膨胀仪进行热模拟,通过扫描电镜、X射线衍射仪、金相显微硬度计研究了Q&PB工艺中退火温度、配分温度、配分时间对钢的组织演变、残留奥氏体含量和硬度的影响。结果表明,试验钢经Q&PB工艺处理后,室温组织主要由铁素体(F)+块状马氏体(M)+粒状贝氏体(GB)+板条状贝氏体(LB)+残余奥氏体(RA)组成。随着退火温度的升高,铁素体的体积分数减小,马氏体内部板条相貌逐渐清晰。随着配分温度的提高,配分时间的增加,马氏体组织回火转变特征变得明显,渗碳体逐渐析出。综合比较,850℃退火,400℃配分100 s,试验钢的残余奥氏体含量24.70%与显微硬度315.6HV的匹配值最佳。