烘烤硬化钢BH组织和性能的研究

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1、烘烤硬化钢140BH组织和性能的研究【摘要】：本文采用光学显微镜对经过不同退火制度后的烘烤硬化钢140BH退火钢板的金相显微组织进行观察，在拉伸试验机和X射线衍射仪上分别对退火钢板的力学性能、烘烤硬化值以及退火板织构进行研究.试验结果表明，烘烤硬化钢140BH退火退火板的组织为再结晶铁素体晶粒.随连续退火温度的升高，140BH的晶粒尺寸变大，第二相NbC的固溶度积增大，{111}织构加强，造成钢板的强度下降，延伸率、n值、r平均值和BH值升高.连续退火温度在860℃时，各项力学性能达到最佳值.【关键词】：烘烤硬化钢，连续退火温度，组织，力学性能，织构ResearchonMic

2、rostructureandPropertiesofBake-hardeningSteel140BHAbstract:Themicrostructureofbake-hardeningannealedsteelsheets140BHwasobservedusingopticalmicroscopy.Themechanicalpropertiesofannealedsteelsheet,aswellastheannealedtexturewasinvestigatedusingtensiletestmachineandX-raydiffractometerrespectivel

3、y.Theresultsshowthatthemicrostructureofbake-hardeningsteel140BHwasferriterecrystallizedgrain.Asthecontinuousannealingtemperaturearising,strengthdecreasedwhiletherelatedductility,n,r,BHvaluesincreased.At860℃,thepropertiesofbake-hardeningsteel140BHweremaximized.Keywords:Bake-hardeningSteel,Co

4、ntinuousAnnealingTemperature,Microstructure,MechanicalProperty,Texture1.前言以超低碳钢为基础，通过添加微量元素Nb或Ti而制成的烘烤硬化冷轧钢板，兼有优良的深冲性能和高的烘烤硬化性能的新型优质汽车用钢板.烘烤硬化钢主要应用在汽车门外板、发动机盖板、行李箱外板和顶棚等覆盖件等，经过冲压后要进行喷漆和烤漆.BH钢板烘烤硬化的本质是应变时效.在初始状态时，碳原子固溶于铁素体基体，经过拉伸冷变形后，基体内的位错密度增加.如果继续拉伸，位错线与碳原子不发生作用.如果少量预变形的钢板经过高温时效处理，就会使碳原子扩散

5、到位错线周围，形成柯氏气团，限制位错的运动.这时如果使钢板变形就需要更大的力，钢板呈现出烘烤硬化性.也就是说在烤漆过程中，间隙原子会在烤漆温度下进行时效的反映，使得钢在最后的过程中有一个固溶强化的过程，在成形后强度再有一个提高[1~5].BH钢板的特点是冲压成形前较软，原始屈服强度比较低，成形性好，冲成汽车零件后在涂漆烘烤过程中通过时效提高钢板的屈服强度（增加30～60MPa），最终冲压后的零件表现出较高的抗凹陷性能.这一优良的烘烤特性成功地解决了高强度钢板强度高但成形性差的问题[6].本文研究了不同连续退火温度下，烘烤硬化钢140BH的组织、性能和织构.2.试验材料及方法本

6、文采用本钢二冷轧线生产的140BH为研究对象，其规格为0.8mm×1400mm.其化学成分如表1所示.生产过程为铁水预处理-转炉冶炼-精炼-连铸-热连轧-酸洗-冷连轧.热轧制度：加热温度为1190℃，终轧温度900℃，卷取温度700℃.冷轧制度：厚度为4.0mm的热轧板料，压下率为80%，钢板按照三种退火制度进行退火，具体见表2，酸轧连退后规格为0.8mm×1400mm.在钢板的宽度方向的1/4处取拉伸试样，而后加工成标准的拉伸试样，L0=80mm，b=20mm，按GB/T228-2002GB/T4/45028-1999GB/T5027-1999检测试样的屈服强度、抗拉强度、

7、延伸率、r值（0、45、90）、n值与BH值等力学性能.同样在钢板的宽度方向的1/4处取金相试样，经砂纸研磨、抛光并用4%硝酸酒精腐蚀后，用Leica显微镜观察其金相组织.然后用X-Ray衍射仪，实测极图、反极图和ODF截面图.4/4表1烘烤硬化钢140BH的化学成分Tab.1Chemicalcompositionof140BHsteel钢种CSiMnPSAlsNbN140BH0.0020.0050.14≤0.030≤0.0080.030.010.002表2三种不同的退火制度Tab.2Threediff