钢铁工艺退火温度对汽车用冷轧无间隙原子钢的力学性能影响.docx

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1、【钢铁工艺】退火温度对汽车用冷轧无间隙原子钢的力学性能影响IF钢具有深冲性好、表面光洁度高、板薄等特点，在汽车制造业中具有举足轻重的地位，广泛应用于汽车内外板和油箱底壳等难冲压件。冲压成形性能是汽车制造件的首要考察指标，冷轧汽车板的深冲性与其有利织构组分的大小密切相关，有利织构系数（111/UO0）越高，塑性应变比（r）越高，深冲性能越好。IF钢按冲压级别分为商用级（CQ）、普通冲压级（DQ）、深冲压级（DDQ）、特深冲压级（EDDQ）和超深冲压级（SEDDQ）等系列。另外，随着减重节能减排的需要，薄规格的深冲IF钢必将得到更广泛的应用，这对材料的表面质量、各项同性和强度都提出了更高的要求。在

2、诸多生产环节中，退火工艺尤其关键，直接影响成品板的最终性能。试验材料与方案本试验所用材料为新钢卷板厂生产的0.35mm厚度轧硬板，其化学成分见表1,与普通IF钢相比，Mn和全铝含量更高，Ti含量更低，同时为了避免出现二次加工脆性，将P含量控制在0.015%以内。ItI馍”收优零电分9位；*外裂A少CMn4FA11Ti卡RUJtWU,O5I）JTUU（IBUQIUOUMt:保证连续退火工艺中其他工艺参数不变，以退火温度为变量，选取了710、730、760、7804个不同的退火温度分别开展试验。7i.7JWJ60J80C退火温度对微观组织的影响利用ZEISS光学显微镜进行观察，不同温度下退火后试样

3、的微观组织如图2所示。试验钢的退火组织都是单一的铁素体，大部分晶粒为饼形，但部分退火态晶粒仍沿轧制方向有一定程度的伸长，这表明晶粒在退火过程中再结晶不够充分。晶粒再结晶行为进行的程度随退火温度的变化而有所差异。随着退火温度的升高，图2所示退火组织中晶粒被拉长的程度减小，而饼形晶粒的比例进一步增加，退火晶粒的再结晶行为进行得越来越充分，使图1试验钢模拟连退试验方案得晶粒也进一步长大，晶粒尺寸增加。初7301：()760X：化钢婴任业技才图2武除钢经不同退火温度退火后的金相组织314MPa削弱至IJ278MPa。屈强比从0.47减小到了0.42,材料冲压性能有所提升；试样的延伸率从35.6%增加到

4、41.8%,塑性增强。说明退火温度较低时，再结晶程度低，且试样内仍存在冷轧阶段产生的残余应力，因此，试样的屈服强度较高。但在较高的温度下进行连续退火时，退火过程中晶粒尺寸逐渐增大，从图2中也能看出晶粒逐渐变粗大，导致整个退火组织中晶界面积减小。同时，较高的退火温度也有利于消除残余应力，上述因素都使得试样的屈服强度和抗拉强度降低，断后伸长率增加。当温度达到760C时,再结晶程度逐渐完全，冷轧残余应力的影响也逐渐消除，此时退火温度对试样强度的影响减弱。表2试蛉钢经不同退火温度退火后的力学性能(90。方向)诅火温度门二JR强度UtP.ftrMP0强比延伸率/%平而行向舁性切件拒受比播数(Ar)710

5、1473140.473561.790.15730140.)40.4637，2.110.197601242800.4436.42.220.23780117278(J.4241X2N、E钢笏金亚技方退火温度对力学性能的影响塑性应变比（r）和平面各向异性指数（）均是反映钢带成形性能的重要指标。保持各向同性有利于成形时材料在各个方向上稳定流动和相互协调，尤其是对某些圆筒形深冲件如电池壳或滤清器等，能使壁厚减薄均匀并且无制耳9。图3（b）反映了退火温度对塑性应变比（r90）以及平面各向异性指数（Ar）这两个成形性能指标的影响。随着退火温度升高，-90逐渐增大，从1.79增加到2.26,有利于试样的深冲性

6、能的优化，这与试验钢在退火阶段的再结晶过程有很大联系。但同时.值也随退火温度的增加呈上升趋势，这表明退火温度的升高导致了试验钢各个方向上性能之间的差异有所增大。总体而言，温度在780C时，屈强比最低，延伸率和r值最高，综合力学性能较佳。退火温度对织构的影响IF钢深冲性能与再结晶织构密切相关，因此，有必要对试验钢的织构进行分析。利用背散射电子衍射仪（EBSD）分别对在710、730、760和780温度下模拟退火的试样进行织构观察，试样在欧拉角2=45时的ODF截面如图4所示。由图4可以看出，不同退火温度下的退火织构都表现为强的Y织构和弱的织构。4/5金军火度火鸟)4MW力第I3试验钢经不同退火温

7、度退火后典型织构的含正退火温度t(1%(jtt)1111红)112/%(#)(1想，紫)1I%(d)111/Kxn171042.5036.0016.804.48IOI7.937涧42.6037.2015.902.611.11R.9276()41JO34.M011OO2.581.129.9478()44.3035.1014.303.41.6?.10.8(.,在退火织构中，111织构强度最高且含量最多，111织构和112织构稍弱。退火温度的升高使得111和112面织构的含量增加，而001面织构所占百分比降低。研究表明，当晶体的001晶面与材料的轧制表面平行时，材料的值最低；反之，当与轧制表面平行的

8、是晶粒的111晶面，此时材料的r值达到最大。通常111与001织构含量的比值越大，r值越高。从表3可以看出，111001值随着退火温度升高而增大，这也与图3(b)中反应的退火温度对r值的影响是一致的。在纤维织构中111与111的取向密度和含量相差越小，越接近零；当这两种织构任何一种取向密度和含量提高时,均会促使r增大。从表3可以看出,111与m的含量差基本是随着退火温度升高而增大，这也与图3（b）中反映的退火温度对值的影响一致。结论1）试验钢的退火组织均为单一铁素体，整体为饼形。退火温度的升高使得再结晶行为更充分，晶粒更均匀，等轴晶粒比例增加，晶粒尺寸增大。2）退火温度升高，屈服强度、抗拉强度降低，延伸率、塑性应变比和平面各向异性指数提高。3）在退火织构中，111织构强度最高且含量最多，m织构和112织构稍弱,001织构的含量极少。退火温度的升高使得Q11和112面织构的含量增加，而001面织构所占百分比降低。4）针对本试验钢，780C。退火综合性能较佳。如果要得到更好的各向同性，则可以适当降低退火温度。