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汽车板成形极限预测公式研究

河北冶金 2024年第5期 40-45页

作者：李晓广张东凯何方余亚克连波穆康奇河钢集团邯钢公司技术中心河北邯郸056015

成形极限作为汽车板关键性能指标和零件变形失效的评价准则,在汽车零部件加工产业链中发挥着重要作用。基于成形极限预测公式,可以根据材料的常规力学性能指标,快速得到成形极限,避免繁琐耗时的检测实验,为钢铁材料企业利用大生产检测... 详细信息

成形极限作为汽车板关键性能指标和零件变形失效的评价准则,在汽车零部件加工产业链中发挥着重要作用。基于成形极限预测公式,可以根据材料的常规力学性能指标,快速得到成形极限,避免繁琐耗时的检测实验,为钢铁材料企业利用大生产检测得到产品成形极限指标提供重要理论和工具支撑。分析了国外学者提出的成形极限关键指标FLC_(0)的预测公式,对3种公式因计算结果差异导致评价准则不一致的问题,开展了22种汽车板产品成形极限检测,提出了根据FLC_(0)进行成形极限预测精度对比的分析方法。在完成单轴拉伸力学性能测试基础上,依据Keeler、Cayssials和Abspoel 3种预测公式得到FLC_(0)计算结果,对比分析得到3种公式的整体精度和适用的具体产品类别。研究结果显示,22种常用汽车板产品实测FLC_(0)与采用预测公式计算结果存在较高的相关性,但3种预测公式针对成形极限的预测结果差异明显,且由于公式采用的性能指标差异,导致各公式的整体通用性和具体汽车板产品的适用性均有所不同。

关键词：汽车板成形极限失效 FLC_(0) 预测精度

高铌超纯铁素体不锈钢中铌的偏析行为及机理分析

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中国冶金 2024年第7期34卷 51-57页

作者：武敏付金柱刘春来李国平太原钢铁(集团)有限公司先进不锈钢材料国家重点实验室山西太原030003 山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心山西太原030003

超纯铁素体不锈钢是汽车排气系统领域的主流材料,铌(Nb)元素合金化能有效提高铁素体不锈钢的高温性能。以441高铌超纯铁素体不锈钢为研究对象,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子探针(EPMA)表征了冷轧退火板中带状组织的形貌、成... 详细信息

超纯铁素体不锈钢是汽车排气系统领域的主流材料,铌(Nb)元素合金化能有效提高铁素体不锈钢的高温性能。以441高铌超纯铁素体不锈钢为研究对象,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子探针(EPMA)表征了冷轧退火板中带状组织的形貌、成分和结构,并依次对连铸坯、热轧板以及热轧退火板进行全流程分析,结合热力学软件Thermo-Calc模拟,阐明铌元素的偏析行为、形成机理和影响因素。结果表明,铌元素偏析在连铸坯凝固环节形成,连铸坯等轴晶比例为主要影响因素;铌元素偏析从连铸坯中遗传至热轧退火板以及冷轧退火板中形成带状组织,带状组织由铌元素偏聚导致Laves相聚集析出并钉扎晶界形成。研究结果可为高铌超纯铁素体不锈钢的工艺优化控制提供理论基础。

关键词：高铌超纯铁素体不锈钢带状组织偏析 Laves相等轴晶比例

980MPa级超高强Q&P钢的成形失效研究与改进

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河北冶金 2024年第4期 6-11页

作者：连波何方吉伟河钢集团邯钢公司技术中心河北邯郸056015 秦皇岛伯工钢铁有限公司河北秦皇岛063000

随着汽车行业在车身安全性方面的要求不断提高,开发出具有更高强度、更高碰撞吸收能等优异成形失效特性的新一代汽车用先进钢铁材料是汽车制造领域快速发展的迫切需求。超高强冷轧淬火配分Q&P钢是具有高强度、高碰撞吸收能的新一代汽车... 详细信息

随着汽车行业在车身安全性方面的要求不断提高,开发出具有更高强度、更高碰撞吸收能等优异成形失效特性的新一代汽车用先进钢铁材料是汽车制造领域快速发展的迫切需求。超高强冷轧淬火配分Q&P钢是具有高强度、高碰撞吸收能的新一代汽车用先进钢铁材料的代表,符合汽车等先进制造行业发展需求,但其冲压成形失效等问题,制约Q&P钢的进一步广泛应用。本文通过分析980MPa级超高强Q&P钢的成形失效现象,发现冲压失效现象主要发生在钢卷头尾部,失效部位取样的屈服强度及抗拉强度均明显高于正常部位,且总伸长率下降了三分之一以上;失效部位的显微组织特征是残余奥氏体含量下降。引起冲压失效的工艺因素主要是热轧卷取阶段的温度稳定性差,头尾部的卷取温度过低时,得到的热轧组织不利于后续淬火配分中获得大量稳定性良好的残余奥氏体。通过工艺优化改进,并经过成形极限评价,980MPa级超高强Q&P钢成品卷冲压成形性有了很大提高,用户反馈良好。

关键词： Q&P钢冲压成形失效卷取温度残余奥氏体成形极限

汽车用冷轧超高强双相钢980DP动态CCT曲线的测定

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材料热处理学报 2019年第12期40卷 123-127页

作者：李守华曹晓恩张才华苏振军王旭杨建宽河钢集团邯钢公司技术中心河北邯郸056015 河北省汽车用先进钢铁材料重点实验室河北邯郸056015

采用膨胀法和金相法绘制了超高强双相钢980DP的动态CCT曲线。结果表明:实验钢的高温变形奥氏体在不同冷速下发生铁素体、贝氏体及马氏体相变;冷速低于3℃/s时,相变组织主要为铁素体+贝氏体;冷速达到3℃/s时,变形奥氏体全部转变为贝氏体... 详细信息

采用膨胀法和金相法绘制了超高强双相钢980DP的动态CCT曲线。结果表明:实验钢的高温变形奥氏体在不同冷速下发生铁素体、贝氏体及马氏体相变;冷速低于3℃/s时,相变组织主要为铁素体+贝氏体;冷速达到3℃/s时,变形奥氏体全部转变为贝氏体;冷速达到5℃/s时,变形奥氏体转变为贝氏体和部分马氏体;冷速超过10℃/s小于30℃/s时,奥氏体大部分转变为马氏体和少量转变为贝氏体;冷速达到30℃/s时,奥氏体发生完全马氏体相变;冷却速度在0.1~15℃/s之间,随着冷速的增加实验钢的显微硬度逐渐增大;冷却速度超过15℃/s后,显微硬度趋于稳定。

关键词：双相钢980DP 动态CCT曲线显微组织显微硬度

汽车用1180 MPa级F/M高强双相钢板坯高温热塑性研究

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钢铁钒钛 2019年第1期40卷 123-128页

作者：李守华曹晓恩赵林林苏振军胡玉坤河钢集团邯钢公司技术中心河北省汽车用先进钢铁材料重点实验室河北邯郸056015

采用Gleeble3500热模拟试验机在温度区间650～1300℃对汽车用1 180 MPa级F/M双相高强钢进行高温热塑性研究,绘制热塑性曲线并对高温拉伸试样断口和显微组织进行观察。试验结果可知:该钢种在试验温度范围内存在1个脆性区,即910～675℃区... 详细信息

采用Gleeble3500热模拟试验机在温度区间650～1300℃对汽车用1 180 MPa级F/M双相高强钢进行高温热塑性研究,绘制热塑性曲线并对高温拉伸试样断口和显微组织进行观察。试验结果可知:该钢种在试验温度范围内存在1个脆性区,即910～675℃区间,800℃时断面收缩率达到最小值28.76%,在熔点～910℃温度区间内呈现良好塑性,断面收缩率均在60%以上;高温塑性区较窄,第Ⅲ脆性区"布袋"曲线明显且范围较大,该钢种裂纹敏感性高。断口观察可知,950℃和650℃断口均具有典型韧窝特征,属于韧性断裂;800℃断口为沿晶和解理混合型断口,属于典型脆性断裂。650℃断裂主要由先共析铁素体沿原奥氏体晶界析出引起,800℃脆性断裂主要由晶界弱化导致,1 050℃以上高温热强度低,拉伸超过材料所承受的最大强度而发生缩颈断裂。为避免板坯在矫直段产生裂纹,铸坯矫直温度应控制在950℃以上,避开第Ⅲ脆性区(910～675℃)。

关键词： F/M高强双相钢板坯热塑性断口分析显微组织

邯钢2250热连轧IF钢铁素体轧制工业试验

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钢铁钒钛 2020年第5期41卷 136-141页

作者：王亮亮曹晓恩于晓飞吕超杰苏振军杨建宽河钢集团邯钢公司技术中心河北邯郸056015 河北省汽车用先进钢铁材料重点实验室河北邯郸056015

为了实现汽车板热轧工序的节能创效,河钢邯钢依托2250热连轧产线开展超低碳IF钢铁素体轧制工业试制,分别对热板显微组织、力学性能及连退成品显微组织、力学性能、织构等进行对比分析。结果显示:DC06铁素体轧制热板显微组织为非再结晶... 详细信息

为了实现汽车板热轧工序的节能创效,河钢邯钢依托2250热连轧产线开展超低碳IF钢铁素体轧制工业试制,分别对热板显微组织、力学性能及连退成品显微组织、力学性能、织构等进行对比分析。结果显示:DC06铁素体轧制热板显微组织为非再结晶轧制态组织,奥氏体轧制热板显微组织为典型再结晶多边形铁素体;DC06铁素体轧制热板屈服强度Rp0.2和抗拉强度Rm较奥氏体轧制有所提高且波动范围大,断后延伸率A降低约10%;铁素体轧制工艺连退成品DC06显微组织均匀、晶粒尺寸较奥氏体轧制更加细小;其塑性应变比r值相对较低、各向异性更明显;奥氏体轧制工艺{111}面织构比铁素体轧制工艺强烈,更有利于冲压成型。

关键词： IF钢铁素体轧制显微组织力学性能 r值织构

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酸洗板表面网格缺陷的原因分析与工艺优化

热加工工艺 2023年第23期52卷 163-166页

作者：曹晓恩孔加维杨建宽李成亮王孝伟河钢集团邯钢公司技术中心河北邯郸056015 河北省汽车用先进钢铁材料重点实验室河北邯郸056015

针对薄规格酸洗板网格缺陷,开展原因分析并制定工艺优化措施。该缺陷产生于平整工序,由平行于轧制方向等间距平行滑移线构成。建立张力的瞬间预张力过大或卷取张力变化值过大造成带钢局部粗晶区超过屈服强度,而产生位错滑移形成吕德斯带... 详细信息

针对薄规格酸洗板网格缺陷,开展原因分析并制定工艺优化措施。该缺陷产生于平整工序,由平行于轧制方向等间距平行滑移线构成。建立张力的瞬间预张力过大或卷取张力变化值过大造成带钢局部粗晶区超过屈服强度,而产生位错滑移形成吕德斯带,是产生网格缺陷的根本原因。采取卷取预张力30~35 kN及合理控制正常卷取力160~180 kN的措施,可有效解决酸洗板表面网格缺陷。

关键词：酸洗板网格缺陷吕德斯带平整机组卷取张力

980 MPa级冷轧超高强度双相钢边裂原因分析与工艺优化

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中国冶金 2022年第9期32卷 90-96页

作者：曹晓恩赵红旗李守华刘自权薛仁杰张志扬河钢集团邯钢公司技术中心汽车家电板研发中心河北邯郸056015 河北省汽车用先进钢铁材料重点实验室河北邯郸056015

汽车用超高强度双相钢CR550/980DP冷轧边裂问题,严重影响热轧/冷轧工序界面生产顺行,易造成冷轧机架间及连退炉内断带事故,成为超高强度双相钢生产的难题。基于高温热塑性曲线和热轧动态CCT曲线,采用对显微组织、力学性能、裂纹扩展分... 详细信息

汽车用超高强度双相钢CR550/980DP冷轧边裂问题,严重影响热轧/冷轧工序界面生产顺行,易造成冷轧机架间及连退炉内断带事故,成为超高强度双相钢生产的难题。基于高温热塑性曲线和热轧动态CCT曲线,采用对显微组织、力学性能、裂纹扩展分析等手段明确冷轧边裂产生原因。试验结果分别指出,精轧阶段带钢横向温度分布不均匀、边部温降大,导致在第Ⅲ脆性区轧制;同时,受Nb作用再结晶温度提高,边部低温区为未再结晶区轧制;当应变量超过塑性极限、轧制力超过边部热强度时,形成热轧卷边裂。边部形成细小弥散的铁素体(F)和马氏体(M)两相组织,不协调应变将导致F/M相界面产生应力集中而形成裂纹;裂纹以微孔聚集方式进行扩展,形成热轧卷无边裂-冷轧边裂现象。通过投用边部加热器和优化初轧定宽量、精轧入口温度、精轧机架间冷却水、终轧温度、卷取温度等措施,实现热轧卷边部质量改善、解决边裂问题。

关键词：超高强度双相钢冷轧边裂低塑性区轧制相变组织控制裂纹扩展

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高强IF钢冷连轧拉矫断带原因分析

热加工工艺 2020年第23期49卷 149-152页

作者：薛仁杰李守华安亮于晓飞李莉河钢集团邯钢公司技术中心河北邯郸056015 河北省汽车用先进钢铁材料重点实验室河北邯郸056015 河钢集团邯钢公司冷轧厂河北邯郸056015

针对高强IF钢冷连轧拉矫断带事故,采用俄歇电子能谱(AES)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)等对其断口形貌、显微组织及冲击韧性进行了分析。结果显示,高强IF钢拉矫断带的根本原因为B含量偏低不足以抑制P在晶界偏聚而造成的晶界脆性增加... 详细信息

针对高强IF钢冷连轧拉矫断带事故,采用俄歇电子能谱(AES)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)等对其断口形貌、显微组织及冲击韧性进行了分析。结果显示,高强IF钢拉矫断带的根本原因为B含量偏低不足以抑制P在晶界偏聚而造成的晶界脆性增加,而高拉矫延伸率与带速加剧了断带的严重程度。通过提高B含量、U型卷取工艺、降低拉矫延伸率,高强IF钢冲击韧性得到大幅改善。

关键词：高强IF钢拉矫断带断口分析俄歇能谱 P偏聚