冷轧双相钢概述.doc

1汽车行业的发展现状20世纪90年代初，欧洲试生产了全铝汽车，由于可以减轻自重，降低油耗，铝材有挤入汽车行业取代钢材的威胁。1994年国际钢铁学会IISI（InternationalIron&SteelInstitute）组织主要由北美和西欧的35家钢厂和汽车厂联合攻关开展了超轻钢车身项目ULSAB（UltraLightSteelAutoBody）,要求车身结构的强度提高80％，车身重量减少25％，小轿车油耗降到每百公里3L，CO2排放总量减少2～3％。1998年完成了ULSAB项目后又实施了称为先进概念车超轻钢车身计划ULSAB-AVC（AdvanceVehicleConcept）。这些项目的研究结果表明，为了延续钢材相对于其它竞争材料的优势地位，必需大量使用高强钢，如图1-2所示。可以看到，在代表汽车用钢未来发展方向的新车型C级车和PNGV级车中，相变强化的双相钢（DP钢）占整个结构用钢的74%左右，600MPa以上的超高强钢已占75%以上。完成ULSAB相关项目（包括ULSAS和ULSAC）之后，Arcelor和Thyssen公司分别设计制造了大量采用高强钢的概念车车身，从而使得车身减重分别达到了20％和24％[10][12]蒋俊华，1000MPa超高强双相钢水淬及回火工艺研究，上海交通大学硕士学位论文，p4。ULSAB-AVCC-ClassMaterialsDualPhaseBHMartTRIPIFHSLA双相钢由低碳钢或低碳微合金钢经两相区热处理或控轧控冷而得到，其显微组织主要为铁素体和马氏体。普通的高强钢是通过控制轧制以细化晶粒，并且通过微合金元素的碳氮化物析出强化基体，而双相钢是在纯净的铁素体晶界或晶内弥散分布着较硬的马氏体相，因此其强度与韧性之间得到了很好的协调[5,6]。双相钢强度高低主要是由硬的马氏体相的比例来决定的，其变化范围为5%~30%。拉伸力学性能特点是：①应力-应变曲线呈光滑的拱形，无屈服点延伸；②具有高的加工硬化速率，尤其是初始加工硬化速率；③低的屈服强度和高的抗拉强度，成型后构件具有高的压溃抗力、撞击吸收能和高的疲劳强度；④大的均匀延伸率和总延伸率。双相钢是兼有高强度和良好成形性的理想汽车用钢板，在PNGV项目中，DP钢用量为162.25kg，占车体总质量的%[3]。对于DP600、DP780和DP1000，适合于生产汽车结构和安全部件，如纵梁、横梁和强化件。DP450和DP500钢种可用于外露件，且比标准钢种的抗凹陷能力高20%，具有15%的减重潜力。目前，阿赛洛能够提供DP580、DP750等级别的热轧双相钢板，DP450、DP500、DP600、DP780和DP980等级别的冷轧及镀锌钢板。新日铁冷轧双相钢板供货级别覆盖了490~1270MPa的七个级别，其中DP490、DP540、DP590、DP780、DP980、DP1180五个级别可供电镀锌钢板，DP590、DP780、DP980三个级别可供热镀锌钢板[7]。蒂森也能够提供500MPa、600MPa两个级别的热浸镀锌、合金化镀锌和电镀锌钢板。JFE公司成功开发了780MPa和980MPa级别的合金化热镀锌双相钢，Mittal公司也成功生产了合金化热镀锌双相钢DP590、DP780、DP980和热浸镀锌双相钢DP600、DP780江海涛，唐荻，米振莉.汽车用先进高强度钢的开发及应用进展[8]。双相钢在汽车上的应用2双相钢的发展双相钢的第一个专利是1968年在美国提出的。Hayami和Furukawa对这类钢的显微组织，化学成分、机械性能和成形性做了完整的描述以后，双相钢的巨大潜力才被人们所认识。它为汽车减轻自重、高强度冲压构件的和简化冲压工艺，开辟了一条崭新的路径。1978年，Coldren和Tither研制了新的双相钢。这种双相钢的组织可以通过控制终轧温度和盘卷前的冷却速度而获得，不需要临界区退火处理，因而定名为“ARDP”即“轧制双相钢”。这类双相钢的典型化学成分为：０.07C—０.９０Ｓｉ－１.２０Mn—０.０６Cr—０.04Mo。其工艺过程是：将25mm厚的板坯重新加热到1539K，保温１时后，控轧到2．5mm厚，从终轧温度(1123K)以28K／秒的冷却速度冷到盘卷温度(873K)一“盘卷窗”，在盘卷前大约有80％(体积分数)的铁索体形成，然后在盘卷冷却中，使未转变的残余奥氏体转变为回火马氏体。日本对双相钢的研究和应用进行了大量工作，其生产和应用方面住世界上层领先地位。最初日本双相钢的生产多采用临界区退火生产。在1978年前后，一些钢公司建成并投产了由计算机控制的水淬连续退火生产线；所采用钢种多为普通低碳钢或低碳锰钢，经严格控制的退火工艺和水淬处理后进行回火，以改善延性并使组织稳定。随后在日本也开展了热轧双相钢的研究。