冷轧深冲板退火工艺和组织性能.研究

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1、第2页武汉科技大学硕士学位论文第二章文献综述2．1冷轧汽车薄板的发展与现状汽车用薄板几乎全部经过冲压成形，因此深冲性能已成为薄板生产和使用的核心问题，一百多年来，材料工作者围绕着成形性能这个中心相继开发了几十种具有其它功能的冷轧汽车薄板，然而，按冷轧汽车薄板的发展历史和成形性能水平，可将其分为三代产品。普通沸腾钢代表了第一代深冲钢，它与各向同性、无织构的正火钢相比无疑是个进步。沸腾钢具有较弱(111)织构和几乎与之相当的其它织构，所以其r值不高(r=1．0～1．2)。沸腾钢中固溶N含量较高，所以具有明显的应变时效。铝镇静钢代表了第二代深冲钢，通过控制AIN的固溶和析出可以得到较强的(111

2、)织构和弱的(100}织构，从而获得良好的深冲性能。铝镇静钢的r值为1．4～1．8。铝镇静钢中N被固定成A1N，在罩式退火后绝大部分碳析出Fe3C，所以经平整后性能稳定。以IF钢为主的超低碳钢是当今第三代深冲钢，在超低碳钢中，严重危害深冲性能的间隙原子C、N和杂质元素被控制在尽可能低的水平，并通过Ti或Nb合金化清扫固溶体中的间隙原子，所以经过适当的工艺控制后超低碳可以得到强烈的有利织构从而获得超深冲性。三代深冲钢性能比较见表2．1【l】。表2．1三种深冲钢性能比较2．2国外深冲板的发展现状为了达到轿车减重、节能、耐蚀性和安全性的要求，各国的轿车工业广泛地采用了高强度和超深冲钢板以及表面处

3、理钢板，开发了许多新的深冲板的品种。随着深冲及超深冲钢板的发展，又开发了超高深冲级钢板。该类钢板的r值为2．5，延伸率为51％，时效指数相当好。日本已成功开发生产出r值达到3．0的超高深冲级钢板。从近40年国内外汽车板发展的过程来看，超深冲钢板是向高洁净、超低碳和微合金方向发展【2】。超低碳钢的脱碳必须开发并大规模生产C％小于0．001％．0．0015％的超低碳钢技术，为此开发了RH中超低碳钢高速脱碳工艺。日本2000年钢中碳含量平均己达No．0016％的水平。韩国POSCO公司利用极低磷生产技术(Nm转炉吹炼技术将磷含量降低到0．0064％)和改善炼钢、连铸、轧钢等生产流程的情况下，可生

4、产最大宽度达1970mm的超宽幅汽车钢板。目前，这种超宽度汽车板在日本等先进钢铁企业也难以生产。采用宽幅钢板生产汽车外板时，由于不需焊接就可以直接使用，因此颇受汽车生产厂家的欢迎。钢液中的磷含量是影响钢板延展性能的重要因武汉科技大学硕士学位论文第3页素，要想生产汽车用宽幅钢板，应将钢液中的磷含量控制在0．008％以下。汽车用高强度钢的开发始于20世纪70年代石油危机前后，首先是微合金钢，然后是含磷合金钢；20世纪80年代前期是DP钢和BH钢和IF钢；1990年前后又开发出了强度更高的微合金钢——各向同性钢，接着又开发出了TRIP(相变诱发塑性)钢、多相超高强度钢，抗拉强度已达到1000MP

5、a，最高的甚至达到1200MPa以上【3。。韩国浦项钢铁公司于2001年3月成功开发出轻量型汽车钢板。该钢板具有比目前所使用的钢板薄、强度高和抗疲劳强度高等特点。其方法是通过向钢中加入Nb，开发出屈服强度可达到800MPa级的热轧TRIP钢。该钢材加工成冷轧板后，成型性能非常好，可以加工成具有复杂形状的汽车部件。日本神户钢铁公司通过研究590MPa以上级别的高强度钢板——适用于驾驶室周围主要结构部件，开发出各种高强度钢板。开发的高延性980MPa级超高强度复合组织冷轧钢板，其延伸率为20％，能承受复杂冲压成型41。该钢种的开发主要采用了四项新技术；防止含Si高的连铸板坯裂纹技术；防止含Si

6、高的钢发生晶界氧化的特有技术；开发提高高强度钢板形状和尺寸精度技术；建立了将材料实验信息迅速传输到退火条件的信息反馈体制。冷轧高强度钢板主要用于车体内外板，板厚范围通常为0．5～1．2mm，强度级别为340"-"1470MPa。主要包括：含P铝镇静高强度钢、IF高强度钢(IF钢中加入Si、Mn、P等元素以提高强度)、高残留奥氏体的相变诱导塑性高强度钢(TRIP钢)、烘烤硬化高强度钢板和汽车结构件用超高强度钢板等。由于高强度钢板的采用，汽车用钢板厚度减薄，从而对钢板的防腐蚀性提出更高要求，促进了高强度表面处理钢板的发展。20世纪80年代，汽车制造业已大量使用镀锌板制作汽车的内板和外板。最初主

7、要使用电镀锌板，由于热镀锌板成本比电镀锌板低，20世纪90年代中期以后，国外很少新建电镀锌板生产线，同期热镀锌板生产量增加很快，投产了大量汽车板热镀锌机组。汽车板热镀锌机组以生产外板为重点，生产规格板厚为O．6～1．2ram，板宽为800～1850mm，最宽可达2000mm。产品级别相当复杂，从CQ、DQ、DDQ、EDDQ：至UBH、DP、TRIP等汽车用高强度钢板。通过采用多种先进技术，使镀层形貌、厚度精度等得到精确控