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衡量高品质汽车钢板的标志

2011-05-18 13:47 来源:中国联合钢铁网
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微合金化超深冲(IF)钢也称为无间隙原子钢,具有优良的深冲性能和非时效性,在以汽车(尤其是轿车)工业为代表的现代工业中得到了大量的应用。目前,IF钢主要用于汽车板深冲级和超深冲级冲压件如轿车覆盖件等的生产,在应用实践中要求其钢板性能高度稳定、性能参数分散度小、屈强比低、塑性应变比r值和应变硬化指数n值高。 

20世纪90年代以来,随着冶金生产技术的进步和汽车工业的发展,IF钢得到了迅速发展。以IF钢为基础发展起来的深冲热镀锌IF钢板、深冲高强度烘烤硬化板等系列产品已成为第三代汽车冲压钢板的标志。IF钢的生产是衡量一个国家汽车钢板生产水平的标志,提高产品质量、降低生产成本是目前IF钢研究和生产的趋势。 

目前,IF钢的生产工艺流程为:转炉冶炼-RH真空脱气-连铸-热轧-冷轧-退火-平整。生产过程的每一步工序,都对IF钢的最终性能产生影响。 

为使IF钢产品性能更好,冶金工作者做了大量的试验及研究工作,取得了很多宝贵的实践生产经验。在铸坯终轧温度控制方面,为得到粗大的铁素体晶粒,应对铸坯在较高的温度下进行终轧,使铸坯组织从奥氏体向铁素体转变的时间延长,给粗大的铁素体晶粒长大提供了有利条件。 

相关人员在对卷取温度的控制研究表明:卷取温度的变化,对TiN、TiS和Ti4C2S2粒子的影响不大,但对TiC粒子的影响较大;高温卷取有利于TiC粒子的析出和长大,有利于铁素体晶粒的长大。另外,他们还发现当碳含量较高时,会析出较多的TiC粒子。卷取温度的高低,直接影响到第二相质点的析出和析出物的形态、大小、分布,卷取温度越高越有利于第二相质点的析出和晶粒粗化,越有利于IF钢深冲性能的提高。 

冷轧工艺主要对IF钢的r值产生较大的影响。在IF钢材料成分和热轧工艺一定的条件下,冷轧总压下率增加,有利于其深冲性能的提高。目前,采用的冷轧工艺主要是一次冷轧和二次冷轧。 

一次冷轧主要控制总压下率,研究发现:随着冷轧总压下率的增加,产品塑性应变比r值增加;但当总压下率达到75%左右时,r值反而会下降,即IF钢的r值随冷变形量的增加会达到一个峰值,随后再增大冷变形率,将会使r值降低。所以,一次冷轧的总变形率应控制在80%以内。 

二次冷轧还处于实验研究阶段。研究表明,采用二次冷轧技术,在总压下率一定的情况下,二次冷轧压下率的分配是影响IF钢深冲性能的关键。实测轧制试件的r值得出:在总压下率一定时,采用二次冷轧比采用一次冷轧的塑性应变比r值要高;当一次冷轧压下率较小、二次冷轧压下率较大时,可使r值提高;如果冷轧总压下率适当提高,也可使r值提高;当二次冷轧的压下率均为75%时,r值可达到3.2以上。经二次冷轧及二次退火后,IF钢的深冲性能获得了明显的改善,应变硬化指数n提高,塑性应变比r值超出一次冷轧工艺相应值的30%左右。 

退火工艺是IF钢冷轧板生产中决定产品最终性能的关键工艺。退火工艺参数的不稳定和退火不充分是造成成品性能不佳、不稳定的重要因素,IF钢性能随退火加热温度和保温时间的增加而改善。冷轧后可通过三种途径实现lF钢的再结晶退火,即连续退火、连续热镀锌和连续退火罩式退火。目前,国外IF钢的退火主要采用连续退火,国内则主要采用罩式退火炉退火。采用连续退火或连续热镀锌可使IF钢各部分组织性能均匀,表面质量更好,并能很方便地控制退火工艺参数,但由于其初期投资大,在国内很少采用。目前。我国科技工作者针对IF钢罩式退火炉退火的实际情况,研究开发适合罩式退火炉的退火工艺,并取得了较好的效果。 

微合金超深冲(IF)钢生产与低碳深冲钢板材生产有许多共同的冶金学特点,可充分借鉴低碳深冲钢板材成形性能研究、开发和生产的经验,结合微合金深冲钢固有的特点,采用以理论计算和模拟为基础、以实验为先导工艺实验为主体、各种先进分析手段相结合的研究方法,通过合理的成分设计。热轧工艺、冷轧工艺、退火工艺的研究以及组织和织构分析,提高IF钢组织稳定性、减小性能数分散度、降低屈强比、提高冷轧板材的r值及n值,提高微合金化超深冲(IF)钢的冲压性能,实现汽车覆盖件等材料的国产化。 (来源:东方钢铁)

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