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原文传递汽车用含磷高强IF钢加工工艺与组织性能关系研究

论文题名：	汽车用含磷高强IF钢加工工艺与组织性能关系研究
关键词：	汽车材料;含磷高强IF钢;加工工艺;组织性能;热变形参数
摘要：	伴随着世界经济的高速发展，汽车工业得到了快速的发展，随着而来的环境和能源压力使得汽车的节能减排势在必行。在保证车身安全、经济的前提下降低车身重量已然成为汽车工业发展的主流方向，因此，汽车用高强IF钢逐渐受到了科研人员和汽车制造企业的关注，含磷高强IF钢作为汽车用高强IF钢大家族中的重要一员，由于其打破传统的成分设计思路，在钢中加入传统思想中对钢材性能有害元素P来提高钢材的强度和成形性能。为了抑制P元素在钢中的不利影响，根据材料学的基本理论，需从高强含磷IF钢的加工工艺入手来实现高强含磷IF钢的组织性能调控。　　本文以高强含磷IF钢B250P和B210P为研究对象，研究加工工艺与组织性能之间的本质关系，旨在优化B250P和B210P含磷高强IF钢的生产加工工艺及丰富相应的基础理论，论文主要研究内容及结论如下: 　　(1)建立了含磷高强IF钢的变形抗力模型，并分析冷轧压下率对显微组织及硬度的影响规律，揭示了冷变形实验钢的再结晶规律;建立了含磷高强IF钢铁素体区热变形本构模型，并探讨了热变形参数对含磷钢显微组织及晶粒取向的影响规律。　　(2)针对奥氏体区热轧-冷轧-退火技术，研究连续退火工艺参数（加热速度、均热温度、保温时间、冷却速度）、罩式退火工艺参数（保温温度、保温时间）对实验钢显微组织、力学性能的影响规律。本文所获得的最优连续退火实验钢和罩式退火实验钢的力学性能无明显差异，屈服强度和抗拉强度分别在290MPa、440MPa左右，延伸率在36％左右，n值和r值分别达到0.26和2.00。　　(3)针对奥氏体区热轧-冷轧-退火技术，揭示连续退火工艺参数（加热速度、均热温度、保温时间、冷却速度）、罩式退火工艺参数（保温温度、保温时间）对实验钢织构演变、成形性能的影响机理。　　对于连续退火而言，随着加热速度和保温时间的提高实验钢的杯突成形性能变化规律不明显;随着均热温度的提高实验钢的杯突成形性能呈现先提高后逐渐趋于稳定的变化规律;随着冷却速度的提高实验钢成形性能先提高并趋于稳定;随着加热速度和冷却速度的提高实验钢的扩孔性能逐渐降低;随着均热温度的提高实验钢的扩孔性能先提高后降低;保温时间为150s时出现扩孔率的峰值。对于罩式退火而言，当退火温度为730℃时出现最佳杯突值、凸耳率和扩孔率。　　(4)针对铁素体区热轧-退火技术，研究铁素体区热轧工艺参数、退火工艺参数对实验显微组织、织构演变及力学性能的影响规律。开轧温度为750℃时退火态实验钢的γ-纤维织构最强。铁素体区热轧B210P和B250P含磷高强IF钢经再结晶退火(750℃下保温3h)之后均可获优良的综合力学性能，铁素体区热轧开轧温度宜控制在750℃。　　(5)与奥氏体区热轧-冷轧-退火含磷高强IF钢相比，铁素体区热轧含磷高强IF钢的强度、伸长率和r值略低;对此本文提出了提高强度和r值的措施，因此，通过铁索体区热轧-退火生产含磷高强IF钢具有一定的可行性和应用前景。
作者：	蒋光炜
专业：	材料加工工程
导师：	邸洪双
授予学位：	博士
授予学位单位：	东北大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文