终轧温度对Ti_Nb处理的高强IF钢板组织和性能的影响

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冶金因素对IF 钢力学性能的影响

冶金因素对IF 钢力学性能的影响

冶金因素对IF钢力学性能的影响Shunichi HashimotoCBMM ASIA CO.,LTD.1、前言在过去十年,脱气技术的发展与连续退火线使冷轧退火或热镀锌IF(无间隙原子)钢的产量迅速增加[1-3]。

碳、氮含量的降低不仅使钢的力学性能得到改善,而且降低了Nb和/或Ti 的加入量从而降低了生产成本。

此外,连续退火线上的高温退火也使提高了钢的力学性能和生产率。

最近,热镀锌IF钢的生产得到提高,改善了汽车面板的抗蚀性。

IF钢最重要的特性是它的优越的深冲性能。

本文将讨论冶金因素对力学性能尤其是各向异性与r值的影响,也将讨论微合金化元素对镀锌IF钢薄板和高强度IF钢薄板表面情况的影响。

2、冶金因素对r值的影响自从60年代末开发出IF钢,已有几种机理描叙如何获得高r值。

改善r值的5个重要的冶金因素如下所述:1)固碳、氮,成为稳定的析出物;2)退火过程中的晶粒长大;3)热带钢的晶粒细化;4)冷压下;5)热带钢中的织构。

本文将介绍这些因素对r值与织构形成的影响。

2.1 强碳化物形成元素的“净化”作用Kokubo等人[4]研究了碳化物形成元素Zr、Cr、Mo,、V、Ti、Ta 与 Nb对冷轧箱式退火钢薄板的r影响,见表1。

热带钢在冷轧前进行再加热处理,使固溶的碳氮可能以碳化物和氮化物的形式析出。

表1 钢的化学成分(wt%)No C Si Mn P S O N Zr Cr Mo V Ti Nb M/(C+N)N*Zr 123450.0180.0170.0160.0180.015<0.010.0150.040.0140.0110.280.300.320.300.300.0110.0140.0150.0150.0160.0190.0190.0190.0180.0170.00150.00480.00480.00240.00330.00520.00510.00700.00540.00540.120.210.240.280.230.681.231.441.631.47Cr 10.009<0.0050.330.0150.0140.00440.00400.18 3.37 Mo10.013<0.0050.310.0160.0160.00290.00500.32 2.24 V 10.0230.0080.340.0150.0180.00150.00440.33 2.94 Ti 10.020<0.0050.110.0150.0150.00200.00430.12 1.24 Nb 10.0130.0060.290.0150.0160.00900.00520.16 1.19 * 碳化物形成元素对(C+N)的原子百分率如图1所示,Nb、Ta、Ti和Zr的添加效果比V、 Mo和Cr要好。

Ti、Nb对结构钢焊接热影响区组织和韧性的影响

Ti、Nb对结构钢焊接热影响区组织和韧性的影响

量, 因而构成了对钢的强韧化作用。晶粒愈细, 则单 位体积内晶 界 愈 多 , 强韧化作用愈大, 冲击值就愈 因而表现出图 5 高。!"#$ 钢比 !"#$)#$ 钢晶粒细, 所示的实验结果。
!") 相同 *$ (% 对不同成份钢模拟 &’( 组织的 影响
组织粗细对冲击韧性的影响机理与晶粒度的 影响机理相似, 但组织类型对冲击韧性的影响却完 全不同。比较分析图 + 所示组织可知: !"#$ 钢的组 织主要是针状铁素体和粒状贝氏体, 具有高强度和 高韧性的综合性能; 而 !"#$)#$ 钢的组织主要是侧 板条贝氏体 和 大 块 晶 界 铁 素 体 组 织 , 不但脆, 而且 给断裂提供了通道, 因此冲击韧性低。形成组织差 别的原因是: !"#$ 钢 由 于 形 成 大 量 的 第 二 相 粒 子 有助于促进铁素体组织在较高温度时转变, 从 !"$, 而促进针状铁素体和粒状贝氏体的形成, 抑制侧板 而加入 $) 的 !"# 条贝氏体和 ;#0 组元大量产生<’=。 由于高温时 $) 的固溶, 可推迟奥氏体向 $)#$ 钢, 铁素体的转 变 , 抑制多边铁素体的生成, 而使位向 较小的粗大侧板条贝氏体却非常发达, 再加上较大 的晶粒度, 导致形成如图 5 所示的试验结果。
解, 而起到抑制奥氏体晶粒长大作用。因此仍保持 较细的奥氏体晶粒尺寸, 这与文献 D$E 试验结果相一
经大 :;24 钢与 :;24<24 钢母材组织均为 =>?。 线能量模拟焊接热循环后 ’!( #)*+, -、 %,, -. 两种成份
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研究与设计
洪永昌等: !"、 #$ 对结构钢焊接热影响区组织和韧性的影响

55冷轧及退火工艺对(Ti+Nb)-IF钢组织性能的影响-北科周欢

55冷轧及退火工艺对(Ti+Nb)-IF钢组织性能的影响-北科周欢

冷轧及退火工艺对(Ti+Nb)-IF钢组织性能的影响周欢1,2,赵爱民1,陈银莉1,滕涛1(1.北京科技大学冶金工程研究院,北京100083;2.宝钢特殊钢分公司,上海200940)摘要:研究了冷轧总压下率、退火温度及保温时间对(Ti+Nb)-IF钢组织和性能的影响。

结果表明:当冷轧总压下率达到75%时,高温退火后r值就达到1.80以上,并随压下率的增大而上升,到85%时,r值达到最大值2.10左右,当冷轧总压下率达到90%时,r值开始下降。

超低碳(Ti+Nb)-IF钢热轧板经80%压下率冷轧后,退火温度低于850℃时,r值随退火温度的上升而上升,850℃以上退火时,r值受退火温度影响不明显,r值保持在1.95左右。

在850℃以上高温退火条件下,保温时间在60s~120s之间时,r值受保温时间影响很小。

关键词:(Ti+Nb)-IF钢;冷轧;退火;r值The Effects of Cold Rolling and Annealing Technology onMicrostructure and Properties of(Ti + Nb)-IF SteelZHOU Huan1,2,ZHAO Aimin1,CHEN Yinli1,TENG Tao1( 1. Research Institute of Metallurgy Engineering,University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China;2.Baoshan Iron & Steel Co. Ltd. Special Steel Branch, Shanghai 200940)Abstract: The effects of cold rolling reduction, annealing temperature and holding time on microstructure and properties of (Ti+Nb)-IF Steel was studied. The results show that, when total cold rolling reduction reaches 75%, r value can reach above 1.80 after annealing at high temperature and increases with the cold rolling reduction growth, until 85%, r value reaches about 2.10, then r value begins to decrease when total cold rolling reduction reaches 90%. After (Ti+Nb)-IF steel hot rolling sheets cold rolled by 80% reduction, when annealing temperature below 850℃,r value increases with annealing temperature growth. The effects of annealing temperature on r value is not marked when annealing temperature above 850℃, then r value maintains about 1.95. Under the condition of annealing temperature above 850℃, when holding time is between 60s and120s, the effects of holding time on r value is very small.Key words: (Ti+Nb)-IF steel;cold rolling;annealing;r value1 前言IF钢(Interstitial Free Steel),即无间隙原子钢,是在超低碳钢(C<0.005%,N<0.003%)中加入一定量的Ti、Nb,使钢中C、N原子被固定成碳化物、氮化物,而钢中无间隙原子存在,从而使钢具有非时效性和超深冲性。

终轧温度对高强度工程机械用钢组织性能的影响_张开华

终轧温度对高强度工程机械用钢组织性能的影响_张开华
同时, 高温终轧时, Nb 在奥氏体中的析出 只发生在奥氏体晶界, 析出量较少, 大量的 Nb 固溶下来在低温的铁素体中弥散析出; 当终轧
温度降低时, 在奥氏体晶内存在大量的变形带, Nb 不仅在奥氏体的晶界析出, 而且在奥氏体晶 内大量的变形带上析出, 减少了 Nb 在铁素体中 的析出量。 奥氏体中析出的 NbC 颗粒粗大, 析 出强化作用弱, 因此, 随着终轧温度的降低, 屈服强度和抗拉强度降低, 延伸率升高。
中温终轧 高温终轧
4分析
热轧变形后的组织, 按其是否发生再结晶, 可分为 3 个区域, 即再结晶区, 部分再结晶区 和未再结晶区。 未再结晶区轧制的目的, 一是
中温终轧
图 6 不同终轧温度的 TEM 照片
2 0 0 9 年中南·泛珠三角地区第五届
轧钢学术交流会论文专辑
张开华等: 终轧温度对高强度工程机械用钢组织性能的影响
ZHANG Kai-hua YE Xiao-yu LIU Yong YANG Feng ( Panzhihua Iron and Steel Company)
Abstract Effects of finishing rolling temper ature on microstructures and mechanical properties of steel strip for engineering mechanism were studied by means of optical microscopy, SEM, TEM, tensile property testing and impact toughness testing. The results show that tensile strength and yield strength of testing steel decrease, and elongation increase with the decrease of finishing rolling temperature. The value of low temperature impact toughness with high finishing rolling temperature is very low, while increasing a lot as the decrease of finishing rolling temperature. The microstructure of testing steel with high finishing rolling temperature consists of ferrite and a little pearlite, which is inhomogeneous, while with intermediate and low finishing rolling temperatures contains ferrite and pearlite, and the ferrite grain is regular. The microstructure of testing steel with low finishing rolling temperature is more homogeneous than that with intermediate finishing rolling temperature. Strip -like or rod -like complex carbides M3C exist on the grain boundary of ferrites with high finishing rolling temperature.

轧后控冷对高强钢组织和力学性能的影响

轧后控冷对高强钢组织和力学性能的影响

Effect of Controlled Cooling after Rolling on Microstructure and Mechanical Properties of High Strength Steel
LUO Yi
( , , , , ) Research and Development Center of Wuhan Iron and Steel Company Limited Wuhan Hubei 430080 P. R. China
temperature. The microstructure of #1 is tempered bainite + a small amount of ferrite. The structures of #2 and # 3 are
, tempered bainite. The strength of the former is lower than that of the latter two steels as ferrite appears. The fine structures , of tempered bainite of the three test steels are lath bainite + tempered M / A island and nanoscale εCu with dispersed
: ( ) , Abstract The mechanical properties of three test steels #13 were tested which were rolled and rolled with controlled , , , , cooling at 630 ℃ 530 ℃ 430 ℃ respectively and then tempered at 650 ℃ and their microstructures were observed by ( ) means of optical microscopy and transmission electron microscopy TEM . The results show that the yield strength and ten

卷取温度和冷轧压下率对高强度IF钢力学性能的影响

卷取温度和冷轧压下率对高强度IF钢力学性能的影响
65%、75%和85%。
谳珉寸为40姗x200姗×板厚的冷幸I槲隘
浴炉中进行退火试验,试样l加热到820℃保温60 后空冷,开面崭羊2加热到840 oC保温60 8后空冷。

热轧试样在0。方向上,退火试样在00、450、900
三个方向按照国家标准GB/T228—2002加工成标
准拉伸试样,随后在INSTRON 5569型电子式万能
第32卷第3期
2011年7月
钢铁钒钛
IRON SrEEL VANADIUM T1TANIUM
V01.32.No.3
July 2011
卷取温度和冷轧压下率对高强度IF钢 力学性能的影响
郑之旺1”,王敏莉1,李叙生2
(1.攀钢集团研究院有限公司,四川成都611731;2.攀钢集团攀枝花钢钒有限公司,四川攀枝花617062) 摘要:以不同卷取温度(分别为670℃和710℃)工业生产的高强度IF钢热轧板为研究材料,进行了不同冷轧压 下率(分别为55%、65%、75%和85%)的实验室冷轧试验,结合连续热镀锌线的工艺特点进行了盐浴退火试验,采 用金相和力学性能测试方法,研究了热轧卷取温度和冷轧压下率对高强度礤钢力学性能的影响。结果表明,较低 温度卷取时,热轧卷晶粒尺寸较细,冷轧退火态晶粒尺寸相对较粗,rm值相对较低。冷轧退火态仍具有较细小的晶 粒,但屈服强度明显降低,这与间隙碳原子在退火过程通过NbC粗化被大量清除有关。卷取温度对试验钢冷轧退 火态的强度、断后伸长率和n。值几乎没有影响。随着冷轧压下率从55%增加到75%时,退火后铁素体晶粒尺寸 变化不明显,当冷轧压下率进一步增加到85%时,铁索体晶粒尺寸有所减小。冷轧压下率对强度和断后伸长率影 响较小,对厅。值没有影响,而k值随着冷轧压下率的提高而提高。 关键词:高强度lF钢;卷取温度;冷轧压下率;显微组织;力学性能

IF钢的工艺性能及概述


图1 Nb、Ti对IF钢奥氏体区进行的, 为了使 热带晶粒细化, 采用高的终轧压下率和终轧后 快速冷却。IF钢在奥氏体再结晶区热轧时, 其 道次变形量不能太小, 否则, 就会产生奥氏体 部分再结晶, 形成混晶组织, 对IF钢的深冲性 能不利。在奥氏体再结晶区热轧总变形量越 大, 则在轧制时发生的形变再结晶次数越多, 热轧后得到的铁素体晶粒就越均匀, 越有利于 得到等轴状的铁素体晶粒, 研究表明晶粒呈等 轴状时有利于IF 钢深冲性能的提高。
2.3.2 加热温度
IF钢的终轧方式有两种即奥氏体区轧制、铁素区轧制, 奥 氏区轧制是无论精轧还是粗轧, 轧制温度均在Ar3以上, 而铁 素体区轧制时粗轧温度在Ar3以上而精轧温度在A r3以下, 即 在铁素体区轧制。由于终轧温度的不同, 加热温度也有差别。 传统工艺多采用奥低体区轧制, 由于IF 钢中含有T i和Nb, Ti和 Nb对钢再结晶性能的影响如下图1所示。 由于钢中Ti和Nb存在致使IF钢的γ→α转变温度升高, 为 了使其充分奥氏体化, IF钢的出钢温度较普通钢高据某钢厂的 实际生产数据表明, IF钢的出钢温度一般较普碳钢高20℃左 右。由于铁素体轧制可以降低加热温度, 节约能源, 轧后产生 粗大的二相粒子和细小铁素体晶粒, 在随后的冷轧和退火处 理过程中产生分布均匀和强的再结晶织构等优点, 铁素体轧 制技术作为一项新技术而得到广泛的应用。CSP生产中由于 不存在γ→α → γ的转变, 所以可采用较低的加热温度和终轧 温度, 容易实现铁素体区轧制, 生产一些薄规格的IF钢。
3 IF钢的合金元素和性能特点 3.1 IF钢的合金元素的含量 C≦0.003;Si≦0.03;Mn:0.10~0.20; P≦0.006;S≦0.007; Al:0.02~0.05; Ti:0.04~0.08;O≦0.003;N≦0.004; Nb:0.06~0.25。

对IF钢组织性能影响因素分析

对IF钢组织性能影响因素的分析IF钢(Interstitial Free Steel)又叫无间隙原子钢,是继沸腾钢与铝镇静钢之后自动化工业广泛应用的又一代深冲用钢。

IF钢的特点是含碳量很低,参加Ti 和Nb之后,形成Ti和Nb的C、N化合物。

由于钢中无间隙原子,而使其具有优异的深冲性能:高塑性应变比、高延伸率、高硬化指数以及较低的屈强比,并具有优异的非时效性,因此被誉为第三代超深重用钢而广泛应用于汽车制造等行业[1]。

IF钢按添加的微合金元素不同,通常分为Ti—IF钢、Nb—IF钢和(Nb+Ti)一IF钢,影响IF钢组织性能的因素有很多,总结起来有两大类:一是材质本身的因素,包括所含化学成分的影响,二是加工工艺的影响。

下面分别就两方面的影响因素予以具体阐述。

首先,介绍一下IF钢的成型性及其评价。

〔一〕IF钢的成型性及其评价汽车用钢板几乎全部经过冲压成型,所以成型性的好坏是材料面临的首要问题。

所谓成型性是指钢板在承受变形过程中抵抗失效的能力。

它除了与材料本身特性有关外还与变形条件有关。

评价钢板成型性能的指标有两大类,即根本成型性能指标和模拟成型性能指标。

前者是对材料本身性能的反映,取决于材料生产过程中的冶金因素;后者是对材料在*种变形条件下成型性能的反映,与具体的变形工艺有关。

与上述两大类成型性能指标相对应的实验方法中,应用最广泛的的成型性能实验是单向拉伸实验,而Swift冲杯实验、扩孔实验、极限拱高实验都是模拟成型性能实验。

单向拉伸实验获得两个主要的根本成型指标:加工硬化指数(n值)和塑性应变比(r值),同时还可获得屈服强度(Ys)、拉伸强度(Ts)和延伸率等。

加工硬化指数(n值)是钢板在塑性变形过程中形变强化能力的一种量度,是评价板材在拉胀时成形性能的指标。

钢板在成形过程中,变形大的部位首先硬化,n值越高,硬化程度越强,变形越困难,促使变形小的部位的金属向变形大的部位流动,使整体钢板变形区域均匀,从而提高了钢板的成形性能。

不同退火温度下Nb_Ti微合金化高强IF钢板组织和织构的演变

heattreatmentmetalsvol36july2011不同退火温度下nbti微合金化高强if钢板组织和织构的演变攀钢集团研究院有限公司四川成都611731
第 36 卷 2011 年
第7 期 7月
Vol. 36 No. 7
HEAT TREATMENT OF METALS
July 2011
不同退火温度下 Nb + Ti 微合金化高强 IF 钢板组织和织构的演变
Evolution of microstructure and texture of Nb + Ti microalloying high strength IF steel annealed at different temperatures
WANG Minli1 ,XIAO Li2 , ZHENG Zhiwang1 ( 1. PanGang Group Research Institute Co. ,Ltd. , Chengdu Sichuan 611731 , China; 2. Hot Rolling Mill of PanGang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co. ,Ltd. ,Panzhihua Sichuan 617062 ,China) Abstract: Evolution of microstructure and texture of Nb + Ti microalloying high strength IF steel sheet under different annealing temperatures was studied. The results show that in the test steel there are full recrystallization microstructure treated at the range of annealing temperatures 750870 ℃ under test condition. The yield strength,tensile strength,elongation percentage,plastic strain ratio and strain hardening exponent of the test steel are approximate 300 MPa, 410 MPa, 36. 5% , 1. 5 and 0. 20 at the range of annealing temperatures 810840 ℃ , and the α textures have a trend with { 111 } texture. The optimal annealing temperature is 810840 ℃ in production. Key words: high strength interstitial free ( IF) steel; saltbath annealing; texture; microstructure

轧制温度和冷却速率对微合金钢组织和性能的影响

460 3 0 2)
Absr c :ti e e r h d te ifu n e ofr li g tm p r t e a d c ln pe d o tu t r n e f r a c ta t I s r s a c e h n e c o ln e e aur n oo ig s e n sr c u e a d p ro m n e l o fNb ,Tim ir — al y d se 1 I s s we r m he r s tt a he sa tn o ln e pe au e o e o d co lo e te . ti ho d fo t e ul h tt tri g r li g tm r t r f s c n sa e ha itei fue c n g a n sz t g sa l l n t l n e o r i i e,s ng n l siiy o fe  ̄e t a d p a tct fa r— r li g se lp ae;a o g w i r du e h l o ln te l t ln t e c h o nd r ln e p r t r he at r— r li vea r i ie s alr,ye d sr n h a e ie srngh i f e ol g tm e a u e t fe i ol ng a r ge g an sz m l e il te gt nd tnsl te t n— c e s te o ai n l we r a e bu l ng to o r;wih h g e o i g s e d y ed sr ng nd tnsl te t n r a e a d eo a t i h rc oln p e i l te t a e ie sr ng i c e s n l ng — h h to p a sa te O ge m alr i n a pe r r nd t ts l . e
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