锰含量和层流冷却空冷时间对热轧DP600双相钢组织和强度的影响

设计了不同锰含量的DP600钢,在不同层流冷却空冷时间下对该钢进行工业试生产,研究了锰质量分数(0.65%~1.25%)和空冷时间(8~11 s)对其显微组织和强度的影响。结果表明:随着锰含量的增加或者层流冷却空冷时间的缩短,DP600钢的平均晶粒尺寸降低,马氏体含量增加,屈服强度、抗拉强度增大;随着锰含量增加,马氏体形态由弥散分布变为线链状分布;当锰质量分数为0.85%,层流冷却空冷时间为8~9 s时,DP600钢具有良好的拉伸性能,屈服强度为441~462 MPa,抗拉强度为614~618 MPa,此时组织中的马氏体面积分数低于20%。

热轧DP600双相钢变形抗力的实验研究

利用Gleeble-1500热模拟机进行了单道次压缩试验,研究了热轧DP600双相钢的变形抗力规律,分析了变形温度、变形速率、变形量对变形抗力的影响。结果表明,温度是最主要的影响因素,变形抗力随温度的升高而降低;随变形速率和变形量的增加而增大。在对实验数据进行回归计算后,得到了周纪华—管克智变形抗力数学模型。该模型可以为实际生产提供指导。

某CSP线生产热轧双相钢DP600终轧温度的研究

针对某CSP短流程生产线的特点,设计了中温卷取型600 MPa级热轧双相钢的化学成分,测定了其动态CCT曲线。研究了终轧温度对热轧板的显微组织与力学性能的影响。结果表明:终轧温度在821~858℃变化时,热轧板的显微组织均由铁素体和马氏体组成。随着终轧温度的升高,铁素体的体积分数略微增大,由84.60%增大到85.14%,而铁素体的晶粒尺寸增大较为明显,由5.07μm增大到5.97μm。不同终轧温度下,抗拉强度均达到600 MPa以上,伸长率均在24.0%以上,应力-应变曲线均表现为连续屈服。但随着终轧温度的升高,热轧板的屈服强度呈现降低趋势,当终轧温度达到858℃时,热轧板的屈服强度(322 MPa)未达到DP600钢的性能要求(325 MPa以上)。结合某CSP线的特点及DP600钢的性能要求,生产DP600钢合理的终轧温度规程应为(830±15)℃。

热轧DP600双相钢变形抗力的研究

通过Gleeble-1500热模拟机进行单道次压缩试验研究了热轧DP600双相钢低温点和高温点的变形抗力规律,分析了变形温度、变形速率、变形量对变形抗力的影响。结果表明,温度是最主要的影响因素,变形抗力随温度的升高而降低;随变形速率和变形量的增加而增大。对试验数据进行了回归计算,得到了精确度较高的低温点(500～700℃)和高温点(700～1 200℃)周纪华-管克智变形抗力数学模型。该模型可以为实际生产提供指导。

6061铝合金/DP600钢电阻点焊接头特征及力学性能

目的提升6061-T6铝合金/DP600双相钢电阻点焊接头的力学性能,以满足该焊接结构在汽车工业中的应用。方法对6061-T6铝合金与DP600双相钢分别进行了直接电阻点焊试验及添加Ni中间层的电阻点焊试验,采用光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪分析了接头界面宏微观组织、化学成分、元素分布等,此外还采用接头拉剪试验进行了2种接头的力学性能测试,并对接头的断口形貌及断裂模式进行了分析。结果直接点焊接头熔核界面形成了厚度约为2.5μm的金属间化合物层,主要金属间化合物为靠近铝合金侧的Fe_(2)A_(l5)及靠近高强钢侧的Fe_(4)Al_(13)。直接点焊接头的拉剪载荷为3.1 kN,失效形式为界面断裂,断口呈以脆性为主的混合断裂特征。添加Ni中间层的点焊接头界面形成了Ni_(4)Al_(13)、Ni_(2)Al_(5)金属间化合物,抑制了焊接过程中Al-Fe互扩散并降低了Al-Fe金属间化合物的形成以及硬脆性Al-Fe金属间化合物对接头力学性能的影响,使接头拉剪载荷提高了67.7%,达到了5.2 kN,断口呈以韧性为主的混合断裂特征。结论添加Ni中间层可显著提升6061-T6铝合金/DP600双相钢电阻点焊接头的力学性能。

热轧双相钢DP600相变规律及生产工艺的实验研究

利用Gleeble-3500热模拟机对DP600双相钢动态连续冷却时的相变规律进行了实验研究,并对中温卷取工艺进行了模拟。在实验数据的基础上,分析了不同工艺参数对双相钢组织的影响,确定了合理的DP600双相钢的加热温度、开轧温度、两阶段冷却策略、卷取温度等关键工艺参数。该工艺可以为热轧DP600双相钢的实际生产提供一定的参考。

Si含量对DP-600级别热轧双相钢组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、纳米力学探针、透射电镜等技术对不同Si含量(0.03%和1.077%)的DP600级别热轧双相钢单向拉伸过程组织特征进行研究,分析了Si含量对相同工艺条件下双相钢显微组织特征,以及塑性变形过程中强化相与基体协调变形行为的影响。结果表明:Si作为一种铁素体形成元素,能够增加铁素体的形核率,具有细化铁素体晶粒的作用,可增加铁素体体积分数,分割并细化马氏体。Si含量的增加促进了C元素向马氏体富集,提升了单位体积马氏体的碳含量,使部分板条马氏体转变为孪晶马氏体,增加了马氏体硬度。由于Si对铁素体的净化作用,高Si实验钢中位错在铁素体中滑移时不易受到碳化物的钉扎作用。因此在相同工艺条件下,Si含量的增加可以提高双相钢的抗拉强度,提高硬度,降低屈强比。

Mo元素对热轧双相钢DP600相变规律影响

采用热膨胀法结合金相法建立了两种主要成分为C-Si-Mn-Cr-Mo和C-Si-Mn-Cr双相钢的静态CCT曲线,分析了不同冷却速度对实验钢相变规律和组织变化规律的影响及微合金元素Mo对高强度热轧双相钢相变规律、组织和性能的影响。结果表明:合金元素Mo强烈阻碍先共析铁素体的析出,并且可以减小铁素体晶粒大小;Mo元素促使铁素体和贝氏体区分离,形成奥氏体亚稳区;Mo元素的加入提高了亚稳奥氏体的淬透性,有利于得到马氏体组织。经Mo微合金化后,实验钢的显微硬度增加100 MPa以上,Mo元素的细晶强化作用对提高热轧双相钢强度的效果明显。

热轧双相钢DP600氧化物缺陷分析与控制

针对包钢2250 mm热连轧生产线热轧DP600的表面红色氧化物缺陷,进行了缺陷形貌、成分的检测和分析。Si含量高容易引起FeO难以去除,残留的FeO的在轧制过程中压入基体,是造成氧化物缺陷的主要原因。工业试验结果表明,采用加入微量磷元素、减少钢坯的加热时间、除磷机前短暂待温等措施,可明显减少红色氧化物,改善表面质量。

CS P热轧双相钢DP600电阻点焊性能研究

采用电阻点焊对CSP热轧DP600进行焊接试验,得到焊接工艺窗口,并研究了焊点的十字拉伸力、显微组织和显微硬度。结果表明:采用单相交流点焊工艺,焊接窗口从8.9～12.2 kA,焊缝组织为板条状马氏体组织。焊点直径和拉力值随焊接电流增加呈先增大后减小的趋势。点焊接头焊缝区显微硬度最高,随着焊接热输入的增加,焊缝区显微硬度呈下降趋势;热影响区无明显软化及硬化现象。

DP600级热轧双相钢的开发

分析双相钢的组织特点和生产工艺,介绍本钢DP600级热轧双相钢的开发,具体阐述了工艺条件对C-S i-Mn-Cr-Mo系双相钢组织性能的影响及工艺参数的确定。

双相钢DP600热轧工艺的优化

介绍了高强度双相钢DP600热轧工艺的优化过程。通过热模拟测定了热轧DP600动态CCT曲线,制定了生产工艺参数并进行3.4 mm厚度DP600的工业试制。在分析首次试制的热轧DP600微观组织构成和力学性能基础上,对终轧温度和空冷时间进行优化,获得了合理配比的微观组织。试制结果表明:采用优化后的热轧工艺,DP600主要由铁素体+马氏体组成,马氏体的比例在15%左右,铁素体晶粒较细小,为11.5级,产品组织均匀;横向屈服强度387 MPa,抗拉强度642 MPa,延伸率(A80)27%,各项性能指标均优于首次试制,完全满足双相钢的基本要求。

电阻点焊冷轧DP600双相钢焊接接头性能的正交试验分析

运用正交试验设计法,以接头拉剪载荷为评价指标,对工业试制冷轧DP600双相钢进行点焊工艺优化,采用极差法和方差法对结果进行分析,获得了点焊工艺窗口及最优焊接工艺,并对最优焊接工艺下的点焊接头性能及显微组织进行测试和分析.结果表明,冷轧DP600双相钢的焊接工艺窗口为焊接电流9 00012 000 A,焊接时间200-500 ms.焊接电流对点焊接头拉剪载荷的影响最显著,随着焊接电流增加,接头拉剪载荷逐渐增大.当焊接电流为12 000 A,焊接时间为200 ms,电极力为2 500 N时,获得的最大拉剪载荷为14 kN,最大冲击吸收功为45.26 kJ,点焊熔核组织主要由板条马氏体组成.

工艺参数对600MPa热轧双相钢铁素体转变的影响

通过Gleeble-1500热模拟机研究了终轧变形60%时,终轧温度(840℃和860℃),快冷至不同温度(730～630℃)及保温时间(5～10 s)对DP600热轧双相钢(%:≤0.1C、≤1.5Si、≤1.5Mn、≤0.10Als、≤0.50Cr)铁素体转变的影响。结果表明,延长保温时间,降低终轧温度可明显促进铁素体转变,提高铁素体体积分数;第一段快冷后保温温度从730℃降至630℃,铁素体体积增加约20%,抗拉强度降低约60 MPa。

DP600冷轧双相钢的激光焊接性

通过研究DP600冷轧双相钢激光焊接头微观组织、力学性能、显微硬度、杯突试验等进行考察焊接性能。试验结果表明,DP600双相钢在4种焊接工艺下均能获得合格的焊接接头,焊缝区产生了大量的马氏体组织,热影响区主要为马氏体和少量铁素体组织,拉伸试验均断于母材,杯突试验后形成的裂纹垂直于母材,热影响区未出现软化区。

热输入对DP600双相钢激光焊接接头力学性能的影响

通过焊接接头显微硬度和拉伸测试,研究了光纤激光焊接0.7 mm厚DP600双相钢在不同热输入下的力学性能。结果表明,不同热输入下的接头硬度分布规律基本相同,当热输入较大时,HAZ外侧出现软化,HAZ软化程度随热输入增大而增加,HAZ软化位置随热输入增大而与焊缝中心的距离逐渐增大。但HAZ软化基本不影响接头力学性能,不同热输入的接头拉伸试样均断裂在母材,接头强度与母材相当而伸长率略有下降。

安钢600 MPa级经济型热轧双相钢的生产实践与应用

根据安钢1780 mm热连轧机组工艺现状及层流冷却设计能力,采用低温卷取和三阶段冷却方式来生产热轧600 MPa级双相钢。主要通过在Q345B基础上不添加Cr、Mo、Nb等微合金元素,适当降低C含量,提高Mn和Si含量来拓宽铁素体生成区间,抑制珠光体和贝氏体的生成,使其形成理想比例的铁素体和马氏体的经济型成分路线。牌号为AG580DP卷板在山东和河南某厂加工性能、疲劳性能良好。

轧后冷却对DP590热轧双相钢组织及性能的影响

针对DP590热轧双相钢,通过实验室热轧试验,研究了卷取温度、快冷温度对热轧双相钢显微组织和力学性能的影响,对比分析了显微组织中马氏体的数量及形貌。结果显示,快冷温度提高,马氏体含量显著增加,同时抗拉强度升高,延伸率下降;试验钢在550℃、600℃卷取时,随着卷取温度的升高,热轧双相钢中马氏体含量下降,抗拉强度下降明显,伸长率提高。在600℃时得到的铁素体和马氏体比例合适,热轧双相钢抗拉强度600 MPa,屈强比0.5左右,伸长率22%以上,综合性能满足要求。

冷却工艺对DP590热轧双相钢组织及性能的影响

通过实验室轧制DP590热轧双相钢，研究了卷取温度、快冷温度对热轧双相锢显微组织和力学性能的影响。结果显示，快冷温度提高，马氏体含量显著增加，同时抗拉强度升高，延伸率下降；试验钢在550℃、600℃卷取时，随着卷取温度的升高热轧双相钢中马氏体含量下降，抗拉强度下降明显，延伸率提高。在600℃时得到的铁索体和马氏体比例合适，实现了抗拉强度600MPa，屈强比0．5左右，延伸率22％以上的热轧双相钢，综合性能满足DP590热轧双相钢的要求。

DP600双相钢疲劳分析

对DP600双相钢进行材料疲劳测试,考察材料的疲劳特性。DP600双相钢进行拉压疲劳测试,通过误差系数评价指数数函数公式、幂函数公式和Basquin公式,得到DP600双相钢的S-N曲线拟合方程,并利用有限元模拟进行验证,得到该材料的疲劳极限为260.17MPa。