工艺流程终.ppt

析出强化“铁素体+马氏体”双 相钢的热轧工艺技术,“中天钢铁”第八届工艺流程创新竞赛,团队成员：杨天娇 张永臣 (研) 张志恒 杨敬宽 (本) 指导教师：贾涛副教授,答 辩 提 纲,研究内容、目的及意义 解决方案的提出与分析 工艺方案与结果分析 （一）Ti、V连续冷却相变实验 （二）确定轧制工艺 （三）实验结果讨论与评定,研究内容、目的及意义,“铁素体+马氏体”双相钢具有应变硬化率高、 强度延性结合好、屈强比低优异综合性能，在 汽车工业中得到了广泛的应用,弯曲和拉伸凸缘等变形过程中易于开裂,,强化软相，改善变形协调性,铁素体和马氏体间较大的强度差异,解决方案的提出,● 微合金碳化物析出强化铁素体基体，降低强度差，增加变形协调性● 分析：γ→α转变时要向奥氏体排碳，在相变时，微合金元素固定碳原子，形成致密的碳氮化物，从而强化铁素体基体相间析出是一个相界面迁移与析出动力学的耦合作用结果，结合相关等温相变动力学的研究选用低碳、钒钛微合金化钢为对象，,工艺方案与结果分析—— （一）Ti、V连续冷却相变实验,对动态与静态等温相变条件下的析出行为进行研究与分析，预期为热轧生产中的相间析出行为的控制提供理论与实际的指导,表1 试验钢成分（wt%）,实验过程： 静态和动态相变实验分别在Formaster FII膨胀仪、 Gleeble-3500热模拟实验机上进行,图1 动静态连续冷却相变实验流程图,工艺方案与结果分析—— （一）Ti、V连续冷却相变实验,图2 连续冷却相变典型 温度-膨胀量曲线,,图3 相变膨胀曲线与动力学 间的转换,实验结果：,工艺方案与结果分析—— （一）Ti、V连续冷却相变实验,,连续冷却相变图(CCT),图4 静态CCT与动态CCT对比,• 动态CCT中整个相变区域向高温移动,工艺方案与结果分析—— （一）Ti、V连续冷却相变实验,相变产生铁素体温度： • 未变形：仅在很小的温度范围与冷却速度才发生相变 • 变形：630~710℃ • 在所有等温相变产生的铁素体中，均观察到了大量规则的、层状排列的相间析出碳化物,图5 热轧实验工艺图,工艺： • 加热至1200℃ • 保温2小时 • 粗轧和精轧开轧温度分别 设定为1050℃、950℃ • 终轧温度控制目标为880℃。

• “UFC+空冷+淬火”的三 段式冷却方式工艺方案与结果分析—— （二）确定热轧工艺与热轧实验,（1）热轧工艺,,图5 热轧实验工艺图,（1）UFC：快速穿过奥氏体相区 • 保留奥氏体的硬化状态，为相变提供更多的形核点，获得细小的铁素体晶粒 • 将碳氮化物析出推迟至相变阶段抑制奥氏体中的大尺寸碳氮化物析出 （2）终冷温度，由动态CCT曲线，约为630~710℃,工艺方案与结果分析—— （二）确定热轧工艺与热轧实验,（1）热轧工艺,,（2）轧制规程与压下制度,表2 轧制规程——压下制度,工艺方案与结果分析—— （二）确定热轧工艺与热轧实验,,粗轧，变相量累计68.75%,精轧，变相量累计68%,,（3）实际工艺参数,表3 实际热轧工艺参数,工艺方案与结果分析—— （二）确定热轧工艺与热轧实验,（1）拉伸力学性能：,表4 拉伸实验结果,工艺方案与结果分析—— （三）实验结果与性能评价,工艺方案与结果分析—— （三）实验结果与性能评价,(2)空冷时间对组织与性能的影响,空冷时间决定奥氏体向铁素体相变的体积分数、及最后阶段淬火得到的M/A岛含量,图6 实验钢经Lepera试剂腐蚀的金相照片: (a) 2-2A; (b) 2-2B,工艺方案与结果分析—— （三）实验结果与性能评价,(3)UFC终冷温度对组织与性能的影响,随着UFC终冷温度的降低晶粒细化,图7 实验钢的金相照片: (a) 2-5; (b) 2-6; (c) 2-7,工艺方案与结果分析—— （三）实验结果与性能评价,(3)UFC终冷温度对组织与性能的影响,图8 实验钢的透射电镜照片: (a) 2-6; (b)2-7,• 2-6中明显获得了更高密度的析出物 • 证明了相间析出的强化作用，细晶强化和析出强化的共同决定 屈服强度。

工艺方案与结果分析—— （三）实验结果与性能评价,(4)成形性能,表5 扩孔实验数据记录及结果,• 实验钢扩孔率相差无 几，均超过130%,得到很大幅度提升，达到了设计该工艺的设计目的,图9 实验钢的透射电镜照片: (a) 2-1; (b) 2-4,工艺方案与结果分析,通过对Ti、V连续冷却相变实验的研究，得到试验钢奥氏体向铁素体转变的温度范围630~710℃ 并在“UFC+空冷+淬火”冷却方式下，获得了析出强化的“铁素体+马氏体”双相组织，析出强化在提高实验钢强度的同时，减小了铁素体与马氏体强度差异，从而改善了两相在变形过程中的协调性，平均扩孔率高达120%，大大提高了钢的成型性能总结：,谢谢！,“中天钢铁”第八届工艺流程创新竞赛,。