随着汽车工业向安全、节能、环保方向发展,利用高强钢,尤其是前辈高强钢,在轿车轻量化中对提高零件的强度起着重要浸染,是汽车工业实现轻量化、节能、环保、安全目标的紧张技能方法[1]。

分享汽车用450 MPa级冷轧双相高强度钢研制

冷轧双相钢(简称DP钢)组织由铁素体加少量的马氏体组成,是范例的前辈高强钢,性能特点为低屈强比、高初始加工硬化速率、良好的强塑性匹配。
双相钢在国内外汽车的运用比例逐步增加,根据国外超轻车身项目研究设计,双相钢在未来汽车车身上的用量将达到80%,市场运用前景良好[2-3]。

为了完成产品系列化研发知足用户需求,本钢进行了450MPa级冷轧双相钢研制开拓。
本文先容了本钢450MPa级冷轧双相钢化学身分设计,热轧、冷轧、热处理工艺及成品显微组织与性能等。

身分及工艺设计

化学身分设计

450MPa级冷轧双相钢在传统C-Si-Mn系双相钢设计根本上,添加一定量Cr,进一步提高淬透性。
Si、Mn起到提高淬透性和固溶强化的浸染。
试验钢的化学身分见表1。

热连轧工艺

热连轧作为冷轧双相钢生产的中间环节,其组织性能对冷轧与退火过程的组织演化都有一定影响。
一样平常热轧基板希望得到晶粒尺寸均匀的多边形铁素体、片层状的珠光体。
为得到空想的热轧组织,热轧采取单相奥氏体区轧制,精轧后采取前段冷却,低温卷取。

冷轧及热处理工艺

试验钢规格为1.4mm×1250mm。
结合钢种机理研究和装备水平,热轧质料规格为3.0mm×1280mm。
冷轧后连续退火采取双相区加热、保温,缓冷得到适当的铁素体之后,然后采取快速冷却(≥30℃/s)得到一部分马氏体,从而得到铁素体+马氏体的双相组织,连续退火工艺见图1。

实验结果

组织及性能检测

按照GB 2975哀求进行退火成品板取样,按照GB/T 228中P14试样哀求加工成拉伸试样,在Zwick/Roell Z600电子拉伸机上进行性能检测。
金相组织考验,退火成品板宽度1/4处取金相样,样品经由打磨、抛光、堕落处理,采取光学显微镜不雅观察组织,并在JSM5600LV型扫描电镜下进一步不雅观察微不雅观组织。

产品力学性能

试验钢力学性能见表2。
由表2可以看出,试验钢表现为范例的双相钢性能特色:无屈从延伸征象、较高的n值、低的屈强比、高延伸率以及较好的烘烤硬化性,符合450 MPa冷轧双相钢技能标准哀求。

退火产品显微组织考验

图2显示了退火后试样的显微组织。
图2(a)为光学显微镜下组织,铁素体呈棕色、马氏体为亮白色,约含有8%的马氏体,晶粒度约为11级;图2(b)为扫描电镜进一步不雅观察显微组织,可见白色的马氏体呈连续的包围状分布在铁素体晶界处,这是由于马氏体含量少,因此铁素体晶粒中未有大块岛状马氏体涌现,试验钢组织为范例的双相钢组织。

组织与性能剖析

试验钢表现出范例的双相钢性能特点,宏不雅观性能由微不雅观组织决定,成品组织在形成马氏体时,发生了体积膨胀,从而导致与之相邻的铁素体内涌现了较多的可动位错,在较低应力浸染下,可动位错被激活发生移动,综上所述,双相钢的性能特色为低屈从和无屈从延伸[4]。
当屈从在铁素体中首先发生后,大量的可动位错很快乐动到F/M相界面而塞积,由于马氏体硬度高,以是变形抗力将迅速上升,致使变形向其他地方扩展,因此双相钢具有较高的加工硬化指数,可以发生均匀变形[5]。
图2(b)马氏体岛周围和F/M相界面处颜色白亮,紧张由于两相区加热时Mn的扩散速率远远低于C的扩散速率,以是在马氏体岛周围和相界面处涌现富Mn带,该区域具有更高的淬透性,因此马氏体岛内外和相界面处涌现色差效应[6]。
微不雅观组织决定了试验钢具有屈强比低、初始加工硬化指数高以及良好的强塑匹配等优点,其余,由于其基体有较多的固溶C原子,因此,和BH钢板类似,也具有较高的烘烤硬化特性。

产品运用

通过前期认证事情,本钢汽车用450MPa级冷轧双相钢在海内多家合伙、自主品牌轿车上大批量运用,成功替代了入口同类产品。
现已大批量商业化生产,范例成形零件见图3。

结束语

(1)试验钢产品性能符合干系标准哀求,详细均匀性能指标为:屈从强度:275 MPa,抗拉强度:485 MPa,屈强比:0.56,延伸率A50:40%,加工硬化指数n10-20值:0.21。
(2)成品退火后组织由铁素体和马氏体组成,马氏体比例约为8%,晶粒度约为11级。
(3)通过试生产,确定了该钢种的身分、工艺,目前本钢已大批量生产450MPa级冷轧双相钢。

文章来源——金属天下