一种含铌热镀锌双相钢的安排功能剖析

为满足车身减重和耐腐蚀性的需求，热镀锌高强度钢在轿车工业中的用量持续增长。由于具有低屈强比、高初始加工硬化指数、杰出的均匀伸长率和烘烤硬化值，热镀锌双相钢在近年被广泛运用。选用热镀锌出产线出产双相钢的进程中，钢带从两相区快速冷却后必须在460℃处理以完成镀锌。该进程中，奥氏体容易改变为贝氏体，这导致双相钢的高屈从强度、低硬化才能和低断后伸长率。为了处理上述问题，改进两相区退火后奥氏体的安稳性是十分必要的。可是如果过火添加碳锰及其它合金元素不只会导致涂镀功能恶化，并且会添加合金成本。在本研讨中，铌微合金化被用于开发一种低碳的780MPa级热镀锌双相钢（简称开发钢），以改进钢的强度塑性积。

实践出产双相钢的带钢运转速度规模在60—110m/min。以60m/min和110m/min为例，带钢运转速度为60m/min时，带钢的加热速度为1.6℃/s、均热时刻为109s、缓冷速度为8.8℃/s、快冷速度为18.8℃/s；带钢运转速度为110m/min时，带钢的加热速度为2.9℃/s、均热时刻为59s、缓冷速度为16.1℃/s、快冷速度为34.4℃/s。

当出产厚规格带钢或许带钢板形质量不佳时，有必要选用低带速完成退火周期，南阳硅烷处理剂可是这会导致低的冷却速度并且添加带钢在均衡段和炉鼻子区域的停留时刻，这将添加贝氏体改变的可能性。

化学成分设计与剖析

为了战胜出产线冷却才能的限制，在本来的设计中，高碳含量被用于添加奥氏体的安稳性，南阳硅烷处理剂并且运用硅在铁素体中的偏聚去直接安稳奥氏体。

为了处理高碳含量带来的焊接问题，开发了具有低碳体系的新成分，其碳含量仅为0.07%。南阳硅烷处理剂考虑到镀锌的影响，未参加硅，但由铝替代。为了保证奥氏体的安稳性以便在快冷进程中转化为马氏体，钼和硼也被参加。为了消除氮和硼的结合，参加少量钛起到固氮效果。值得注意的是，铌作为晶粒细化元素被参加钢中，铌不只能够细化铁素体，并且能够细化两相区退火进程生成的奥氏体。由于体积效应，奥氏体将愈加安稳并在冷却中转化为马氏体。

近年来，新日铁公司为处理工程需求，得出了一个考虑多种元素归纳效果的碳当量核算公式，本研讨选用该公式评估参阅钢和开发钢的碳当量。该公式如下所示。

式中：各化学元素符号分别代表该元素的质量百分数，Ceq为碳当量，Acarbon为碳适应系数。

Acarbon表达式如下：

经过核算，参阅钢和开发钢的碳当量分别为

0.34，0.20。

试制及结果

为了取得低的冷轧轧制力并保证带钢板形，热轧板仅仅含有铁素体和珠光体，避免呈现低温改变相。热轧要害温度首要包含：再加热温度1210—1300℃，粗轧出口温度1010—1100℃，终轧温度870℃左右，卷取温度650℃左右。

热轧板的厚度为4.5mm，经过酸洗后冷轧到1.8mm。

参阅钢与开发钢的力学功能分别为Rp0.2：461、400MPa；Rm：820、814MPa；A80：16%、19%。参阅钢是在工业出产线上出产的并经过了光整轧制。开发钢是在实验室取得，未经过光整轧制。

由以上力学功能数据可见，虽然开发钢碳含量不到参阅钢的一半，但其力学功能适当南阳硅烷处理剂阐明铌微合金化并配合钼、铝、硼、钛的效果，可充分下降碳含量而不恶化力学功能。

经过火析Lepera试剂浸蚀的参阅钢与开发钢的显微安排可见，在参阅钢中，南阳硅烷处理剂马氏体岛的尺度较大，且马氏体条带显着；可是在开发钢中，马氏体岛的尺度较小且马氏体条带消失。

虽然热镀锌出产线退火参数调理的空间很小，可是每个重要的要素仍都需求关注。

1）两相区奥氏体化后比彻底奥氏体化后的奥氏体愈加安稳，在冷却阶段几乎没有珠光体和贝氏体的改变。

2）根据镀锌出产线的参数，快速冷却速度在18—35℃/s，能够彻底避开珠光体和贝氏体改变，因此快速冷却对钢种力学功能的影响在本研讨中不关注。

考虑到奥氏体相变的过热度，设定A1（奥氏体开端改变的平衡温度）或A3（奥氏体结束改变的平衡温度）温度加50℃作为Ac1和Ac3在Ac1到Ac3的温度区间内挑选不同的温度退火，以调查退火温度对力学功能的影响。

经过火析两相区退火温度对开发双相钢力学功能的影响可知，740℃的低退火温度使得开发钢具有高的屈从强度和低的断后伸长率。退火温度为770℃时，开发钢具有最低的屈从强度和最高的断后伸长率。当温度进一步上升，屈从强度和抗拉强度都显著升高，可是断后伸长率恶化。上述现象的原由于铌的添加导致铁素体在低温退火情况下不能充分再结晶，然而高温退火使得最终马氏体含量添加。

综上所述：1）根据首钢的出产线，铌添加能够削减碳在780MPa级双相钢中的含量，且能够取得与高碳钢相似的力学功能。2）铌添加在钢中显着细化了马氏体岛，且马氏体带状消失。