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热轧超低碳钛低合金汽车板的组织与性能控制
| 论文题名： | 热轧超低碳钛低合金汽车板的组织与性能控制 |
| 关键词： | 超低碳;钛低合金钢;汽车板;控轧控冷;力学性能 |
| 摘要： | 随着节能减排、汽车轻量化研究的不断深入，高强钢在汽车工业中的应用越来越广。一直以来，国内外高强钢的生产多采用的方案是添加Cr、Ni、Cu等贵重合金元素，导致钢材成本增加。本文以低成本高性能为基本原则，在传统C-Mn钢基础上添加微合金元素Ti，通过调整Mn(A钢(1.05％Mn)、B钢(1.5％Mn))元素含量或者添加B元素(C钢(1.5％Mn-B))或Mo元素(D钢(1.5％Mn-Mo))，采用合理的控制轧制与控制冷却工艺，获得了良好的组织形态及纳米尺度析出物。使得钢板不仅有高强度，还有优良的冲击性能及扩孔性能，满足汽车板的性能要求。论文主要工作和结论如下: (1)利用热模拟实验技术，通过单道次压缩实验研究实验钢高温变形行为，实验得出:(a)随着变形温度的增加，相同应变条件下变形抗力在逐渐减小;(b)当温度一定时，随着应变速率的增加，变形抗力增加;(c)随着变形程度的增加，变形抗力不断增加;(d)B实验钢的再结晶激活能为329.8kJ/mol，同时，确定了动态再结晶数学模型和变形抗力模型，得到的数学模型具有良好的精度。 (2)利用热模拟实验技术，研究A、B、C实验钢的奥氏体连续冷却相变行为，绘制静态CCT曲线和动态CCT曲线。由曲线可以得出，随着冷却速率的增大，铁素体转变开始温度逐渐降低，贝氏体转变开始温度由于铁素体相变的影响出现了先升高后降低的现象;变形促进了铁素体相变，使得动态CCT曲线中的铁素体区域大于静态CCT中的区域。同时，通过金相、扫描和宏观硬度计，来分析合金元素、冷却速率和变形对奥氏体连续冷却相变行为的影响。 (3)在Φ450轧机上进行热轧实验，通过金相、扫描和透射等仪器对轧后A、B、C、D四种实验钢的显微组织进行检测分析，结果表明:(a)实验钢A、B和D钢的室温组织均为铁素体，其平均尺寸分别为:6.4μm、5.2μm和1.9μm;C钢室温组织为贝氏体。(b)A、B、D实验钢铁素体晶粒内部大量的纳米析出物呈现两类尺寸，尺寸较大的析出物形核于控制轧制及道次间隔阶段，而较小析出物形成于快冷后的缓冷却过程中。而C钢中纳米粒子尺寸较均匀。 (4)对热轧实验钢进行拉伸实验、冲击实验和扩孔实验研究。实验钢A的屈服强度最低为492.4MPa，但具有最高的断后延伸率23.6％;实验钢C具有最高的屈服强度653.4MPa，但断后延伸率较低为19.0％;4种实验钢在-40℃时的分别为51.64J、50.17J、53.24J和43.10J，低温冲击性能良好;扩孔率均在40％左右，可满足商用汽车轮辋用钢的性能要求。同时，通过扫描和电子探针等仪器对拉伸、扩孔和冲击试样断口面形貌及断口裂纹扩展情况分析影响实验钢综合力学性能失效的因素。 |
| 作者： | 马娅娜 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 杜林秀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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