高強鋼板回火熱處理組織和性能的研究

介紹了高強度鍍鋅板的研究現(xiàn)狀,重點闡述了dp、trip、twip鋼的研究概況及鍍鋅工藝對其性能的影響;最后進(jìn)一步簡單介紹了熱鍍鋅鋼鍍層性能的要求(包括耐蝕性、成形性等)。

為研究高強鋼板的熱沖壓成形性,采用abaqus軟件對高溫下22mnb5高強鋼板溝槽形件沖壓成形進(jìn)行了數(shù)值模擬研究.建立了基于熱力耦合的彈塑性有限元模型和熱成形下的材料模型,通過對溝槽形件熱成形進(jìn)行數(shù)值模擬,考察了壓邊力、模具間隙和凹模圓角半徑等工藝參數(shù)對熱成形時溫度分布和回彈的影響,給出了熱成形中產(chǎn)生回彈的機理,確定了合適的工藝參數(shù),通過熱成形試驗驗證了數(shù)值結(jié)果的可靠性.

高強鋼板熱鍍鋅工藝研究現(xiàn)狀

posco開發(fā)出用于超大型集裝箱貨輪的超厚高強中厚板eh47,eh47拉伸強度為460mpa,比eh36(355mpa)和eh40(390mpa)的拉伸強度分別提高30%和17.5%。eh47在零下40攝氏度的條

高強鋼板沖壓成形的回彈問題在很大程度上制約了其深入應(yīng)用,合理的工藝是減少回彈的關(guān)鍵和有效途徑之一.建立了曲面扁殼件沖壓成形的有限元模型,基于正交試驗法研究了工藝參數(shù),包括壓邊力、摩擦系數(shù)、板厚以及拉深筋的布置方式對回彈的影響規(guī)律,采用普通鋼板和高強鋼板分別進(jìn)行了沖壓成形實驗,并與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比.結(jié)果表明,高強鋼板沖壓成形的回彈較大,但通過合理的壓邊力和拉深筋布置方式可以實現(xiàn)高強鋼板沖壓成形回彈的有效控制.

采用工藝分析、宏觀和微觀檢驗等手段對1000mpa級高強鋼板軋后中心裂紋的成因進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:引起裂紋的原因,除了中心偏析、夾雜外,冷卻速度過快造成中心馬氏體帶過多,馬氏體體積膨脹引起鋼板中心應(yīng)力過大也是裂紋形成的主要原因之一。并提出了系列工藝解決措施,使得高強鋼板中心裂紋率大大降低。

高強鋼板料彎曲成形過程中伴隨有彈性變形——回彈,而這種回彈與普通容器鋼的回彈又不盡相同。在以往對普通容器鋼的回彈研究基礎(chǔ)之上,對高強鋼板料彎曲回彈進(jìn)行分析和相關(guān)公式的推導(dǎo),由彎曲件回彈后的曲率半徑和彎曲角的變化,來判斷工件的回彈量。根據(jù)影響彎曲件回彈的因素分析,確定控制回彈的措施。

對152.4mm特厚高強度nve690鋼板的調(diào)質(zhì)工藝與組織、性能的關(guān)系進(jìn)行了研究,確定了生產(chǎn)條件下合適的調(diào)質(zhì)工藝參數(shù):即930℃兩次淬火+650℃回火。采用此工藝生產(chǎn),鋼板可以獲得最佳的組織和性能,滿足了強度和沖擊韌性要求。

高強鋼的熱處理工藝學(xué) 低合金超高強度鋼具有相當(dāng)高的強度(rm≥1500mpa)和一定的韌性，其合金 元素量低，熱加工工藝簡單，成本相對低廉，因此被廣泛應(yīng)用于航空、航天和常 規(guī)武器領(lǐng)域。此種鋼在使用過程中往往要承受較大的沖擊載荷，所以對強度和韌 性的要求很高。因此，最終熱處理工藝宜為淬火+低溫回火，得到回火馬氏體組 織。以下內(nèi)容主要介紹熱處理工藝以及它對高強鋼的組織和力學(xué)性能的影響。 1普通的熱處理工藝 熱處理是指通過對鋼件加熱、保溫和冷卻的操作方法，來改善其內(nèi)部組織結(jié) 構(gòu)，以獲得所需要性能的一種加工工藝。這些過程互相銜接，不可間斷。鋼的熱 處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。 1.1退火 退火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度（ac1以上），保溫一定時間，然后緩慢冷卻（爐 冷），以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝叫做退火。退火的主要目的是為了 細(xì)化組織，提高性能，降低

在研究納米析出強化熱軋鋼板的基礎(chǔ)上,對該鋼板進(jìn)行了冷軋退火試驗研究。采用透射電鏡(tem)和能譜分析等方法分析了析出物的分布和形貌,測定了兩種納米析出物的成分。結(jié)果表明,試驗鋼經(jīng)退火處理后存在著兩種形狀的析出物,矩形析出物尺寸為30~50nm,主要由tin組成;圓形析出物為5~10nm,主要由tic組成。這些析出物的出現(xiàn)將直接影響實驗鋼的性能及應(yīng)用。

對高強鋼的沖壓回彈及回彈補償原理進(jìn)行了分析。以某乘用車b柱高強鋼加強板零件沖壓加工工藝為例,在模具設(shè)計階段對整個工藝過程進(jìn)行cae分析,在工藝參數(shù)優(yōu)化前提下,對回彈進(jìn)行全序計算和預(yù)測,并對模具進(jìn)行回彈補償。為高強鋼沖壓模具設(shè)計及工藝參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù),從而降低模具開發(fā)風(fēng)險,減少試模時間,縮短開發(fā)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本。模擬結(jié)果與實驗較吻合,表明所采用回彈補償方法是可靠的。

高強鋼板料彎曲成形應(yīng)力和應(yīng)變分析,對分析成形機理,解釋成形過程中破壞的原因,提高加工工藝水平具有重要意義。以塑性力學(xué)理論知識為基礎(chǔ),推導(dǎo)出窄板彎曲成形時的應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律,為給出彎曲的變形特點、失效形式,以及容易出現(xiàn)的畸變、翹曲情況進(jìn)行分析奠定基礎(chǔ)。

據(jù)稱,浦項新開發(fā)了一種"低密度高強鋼"產(chǎn)品,并將于今年7月份開始進(jìn)行試生產(chǎn),并力圖在未來2~3年之內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。這一新鋼種名為"highspecificstrengthsteels"(簡稱hs),其密度僅相當(dāng)于普通鋼材的15%,卻具有普通鋼材不可比擬的高強度。在2013年底,浦項以"高強低密度鋼板的制造方法"為題申

針對板料成形中的韌性斷裂準(zhǔn)則預(yù)測成形極限的方法,進(jìn)行了綜述和分析,提出了利用韌性斷裂準(zhǔn)則能夠較好地預(yù)測塑性差的板料成形極限,而且還能考慮應(yīng)變路徑的變化.將cockroft和latham準(zhǔn)則應(yīng)用到高強度鋼板dp590的成形預(yù)測中.對高強鋼dp590進(jìn)行了單向拉伸試驗,獲得了相應(yīng)的物性參數(shù).同時對該高強鋼進(jìn)行了方盒件成形試驗,并進(jìn)行了相應(yīng)的有限元模擬.通過對高強鋼的極限試驗,利用有限元模擬獲得了該材料的cockroft和latham準(zhǔn)則常數(shù).最后利用該常數(shù)對方盒件的拉深過程進(jìn)行了缺陷的預(yù)測,模擬結(jié)果和試驗結(jié)果完全吻合.表明韌性斷裂準(zhǔn)則是可以應(yīng)用到高強度鋼板的成形中的.

通過室溫下的儀器化沖擊試驗和靜態(tài)拉伸試驗,研究一種低屈服比高強度鋼板在沖擊載荷下的力學(xué)性能和斷裂機理。結(jié)果表明：試驗鋼的組織由細(xì)小島狀馬氏體與針狀鐵素體為主構(gòu)成,馬氏體體積分?jǐn)?shù)為27．6%。與靜態(tài)拉伸性能相比,在名義應(yīng)變速率為100s~(-1)的沖擊載荷作用下,試驗用鋼屈服強度提高31．6%,延伸率不降低。在靜態(tài)和動態(tài)載荷下,該鋼均以顯微空洞長大聚集的方式發(fā)生韌性斷裂,但顯微空洞的形核和長大方式不同。在靜態(tài)載荷下,顯微空洞形核于頸縮區(qū)的鐵素體晶粒內(nèi)部或鐵素體-馬氏體兩相界面處,空洞主要通過兩相界面的脫開而形成長大；在動態(tài)載荷下,顯微空洞主要形核于頸縮區(qū)的兩相界面處,空洞主要通過馬氏體粒子的開裂而形成長大。

近年來,隨著自然生態(tài)環(huán)境破壞情況日益嚴(yán)重,社會各界都在不斷提高對節(jié)能的要求,在工程建設(shè)、行業(yè)應(yīng)用中等方面都提高了對鋼鐵行業(yè)的要求,其中輕量化、高強度、減薄化就成為了其發(fā)展的主要趨勢,這也對超高強度和高強度鋼鐵的廣泛應(yīng)用起到了很大的推動作用。但是,其中也存在一定的問題,那就是其在使用過程中的切割工藝,由于高強度鋼鐵的硬度級別高,其切割質(zhì)量會對高強度鋼鐵的使用質(zhì)量造成嚴(yán)重影響,而且,切工工藝選擇不當(dāng)會造成高強度鋼鐵出現(xiàn)切割裂紋。

美國ak鋼公司近日聲稱，將耗資2900萬美元，改造位于密歇根州dearborn廠熱鍍鋅生產(chǎn)線，使其生產(chǎn)先進(jìn)的高強鋼板（ahss）。預(yù)計改造2016年完成，2017年初開始向客戶發(fā)貨。

激光焊接由于其獨特的優(yōu)點被廣泛應(yīng)用。不同厚度的焊件有相應(yīng)不同的激光焊接工藝參數(shù)窗口。為了方便實際生產(chǎn)中激光焊接參數(shù)的設(shè)定,對不同厚度汽車用高強鋼激光焊接的臨界速度進(jìn)行了研究。對于不同厚度的三種汽車用高強鋼,在不同激光功率條件下,通過對相應(yīng)焊接速度的變化,找出相應(yīng)功率下的焊接過熔透和未熔透的速度臨界點,確定厚度和激光功率對焊接速度的影響。實驗結(jié)果表明,對于相近厚度的b450lad鋼和dp600鋼,其焊接臨界速度狀況相同;板厚增加,焊接最大和最小臨界速度均下降。對不同功率下焊接過熔透和未熔透臨界點的線形擬合,得到了不同厚度鋼板的激光焊接適用參數(shù)區(qū)域,為實際激光焊接參數(shù)設(shè)定提供了參考。

根據(jù)汽車橋殼用鋼使用特點進(jìn)行了成分設(shè)計;對鈮、鈦微合金鋼在1450熱軋機組進(jìn)行了不同終軋溫度和卷取溫度熱軋工藝的試驗研究;結(jié)合橋殼鋼技術(shù)要求,分析了化學(xué)成分、工藝參數(shù)、金相組織對橋殼鋼性能的影響;確定了化學(xué)成分及符合攀鋼生產(chǎn)條件的工藝制度;在此基礎(chǔ)上研發(fā)了490mpa級熱軋沖壓橋殼專用鋼板。

回彈是影響熱沖壓件形狀精度的主要因素,為研究影響22mnb5超高強鋼板熱沖壓成形中回彈的因素,在不同溫度下對22mnb5高強鋼板進(jìn)行拉伸試驗,考察了變形溫度和應(yīng)變速率對彈性應(yīng)變和蠕變應(yīng)變的影響,獲得其熱力學(xué)性能。通過等溫度和非等試驗考察了變形溫度、熱成形終了溫度和壓邊對熱成形后回彈的影響。采用有限元法對槽形件非等溫?zé)岢尚芜^程進(jìn)行了數(shù)值模擬。從試驗結(jié)果和模擬結(jié)果可知,熱效應(yīng)是引起回彈的主要因素,蠕變應(yīng)變減少了熱成形后的回彈量。蠕變應(yīng)變和熱效應(yīng)是影響熱成形中回彈的主要因素。

采用箱式電阻爐對試驗鋼進(jìn)行了三種不同淬火溫度的淬火＋高溫回火熱處理,并對試樣的顯微組織進(jìn)行了觀察,對拉伸和沖擊力學(xué)性能進(jìn)行了檢測。結(jié)果表明,在兩相區(qū)淬火的試樣的顯微組織以多邊形鐵素體＋島狀馬氏體為主,隨淬火溫度升高,鐵素體含量逐漸降低,馬氏體含量逐漸增加,晶粒逐漸細(xì)化;回火組織以回火馬氏體＋鐵素體為主,與淬火組織相比,鐵素體明顯粗化,馬氏體含量下降,馬氏體板條特征逐漸消失,鐵素體晶界有較多碳化物析出;隨淬火溫度升高,回火后鋼板屈服強度、伸長率和低溫沖擊韌性均逐漸升高,抗拉強度先提高后略有下降;試驗鋼經(jīng)800℃淬火＋500℃回火能獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。

南鋼3500mm爐卷軋機生產(chǎn)5mm×3150mm規(guī)格q960高強鋼板時,板型瓢曲嚴(yán)重。通過對加熱溫度、卷取張力、卷取速度、卷取爐爐溫、道次壓下率等軋制工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),顯著改善了熱軋態(tài)板型,鋼板不平度由初期的15～25mm/m降低至6～12mm/m,為保證后續(xù)調(diào)質(zhì)熱處理板型控制效果提供了良好的基礎(chǔ)。