DC01热轧带钢组织性能分析研究

DC01热轧带钢组织性能分析研究DC01钢为冷轧冲压用原料，其通过控制间隙固溶原子含量以及使AlN在热轧过程中析出，并在随后连续退火过程中促进γ纤维织构(111∥ND)的发展而获得良好的冲压性能。近年来，随着汽车工业的发展，冲压零部件的复杂化对DC01板材提出了更高的要求，而热轧带钢性能的稳定性直接关系到冷轧后成品的性能。为此，对DC01热轧带钢的组织性能进行了分析研究。1研究材料与方法以首钢迁钢生产的DC01热轧带钢为研究对象，其化学成分为：ω(C)=0.04％、ω(Si)=0.01％、ω(Mn)=0.26％、ω(P)=0.013％、ω(S)=0.006％、ω(Als)=0.039％、ω(N)=0.0023％。切取规格为400mm×板宽共14个试样。沿板宽方向的1/4、1/2和3/4位置切取拉伸试样，以及在板宽方向5个位置切取金相试样。从带钢头部20m、头部120m和尾部50m位置的板宽1／4处切取化学相分析试样。2分析与讨论2.1力学性能和晶粒度分析终轧温度和卷取温度对热轧带钢的组织性能有重要影响。带钢头部120m和尾部50m范围内屈服强度的波动在20MPa以内，并且板宽方向的力学性能基本趋于一致，抗拉强度几乎呈均匀分布。带钢头部10m和尾部10m处的屈服强度要比其他位置略高，其原因是轧后带钢长度方向冷却不均，头、尾冷速较高。另外，卷取后，带钢中部温度因热传导略有回升，造成轧后晶粒再结晶软化，但是总体来讲，带钢的力学性能比较均匀。带钢的金相组织为多边形铁素体，晶粒度为7～8.5级，带钢长度方向同一位置晶粒度变化平稳，宽度方向晶粒度变化存在少许波动，但是均不存在混晶组织。刘振宇等人的研究结果表明，轧制过程中温度沿宽度方向的分布不均匀，边部温度较低，在精轧过程中，易造成边部在A+F两相区轧制，从而产生混晶现象，引起力学性能的下降。首钢迁钢DC01带钢的终轧温度为930℃，卷取温度为730℃，由经验公式计算出其Ar3温度约为870℃，与终轧温度的差值约为70℃。当带钢边部的终轧温度大于870℃时，就不会产生混晶组织。由于带钢边部的精轧温度较低，同样的变形条件下，边部γ晶粒的位错密度和缺陷要比其他位置高，在相变过程中为铁素体提供了更多的形核地点，使相变后的铁素体晶粒更加细小均匀。2.2析出分析二相粒子尺寸在10nm以下的频度分布最大，并且带钢不同位置相粒子尺寸分布有差别。分析其原因，主要是带钢卷取后，不同部位冷却速度不同，外圈冷却速度大于内圈，内圈大于中部，而冷却速度直接影响到二相粒子的熟化过程，相同初始温度下，冷却速度越慢，二相粒子越粗大。DC01带钢成卷后，其尾部50m处冷却速度大于头部20m处，头部120m(带钢的头部对应钢卷的内圈)冷却速度最小，所以尾部50m处尺寸小于5nm的粒子频度较高，而头部120m处尺寸为10nm粒子频度较高。3结论(1)DC01带钢长度方向上屈服强度最大差值约为20MPa，抗拉强度变化平稳，头尾伸长率较高。带钢宽度方向晶粒度相差1级左右，屈服强度最大差值约为10MPa。(2)DC01带钢中沉淀析出的二相粒子以M3C为主，M3C和AlN固C、N效果明显，间隙固溶的碳、氮量很少，从而有利于连续退火过程中γ纤维织构的发展。(3)计算得到带钢头部20m、头部120m和尾部50m处沉淀强化增量分别为10.86、9.256、11.595MPa，具有微弱的沉淀强化效果。(来源：压力加工)本文来源锌钢百叶窗: