隨著汽車輕量化以及高安全性的提出,先進高強度和超高強度鋼板在汽車上的需求逐年增多[1?2],代表鋼種有雙相鋼、復相鋼、相變誘導塑性鋼、馬氏體鋼以及淬火分配鋼等[3],其中復相鋼具有較高的能量吸收能力和良好的成型、焊接性能,同時具有擴孔、彎曲性能高等優(yōu)點[4?5],特別適合于制作汽車的車門防撞桿、保險杠和B立柱等安全件,在汽車行業(yè)中具有廣闊的市場前景。本文主要以熱鍍鋅用980 MPa級的復相鋼為研究對象,在保證化學成分、熱軋工藝相同情況下,以本鋼實際產線生產的冷硬板為原料,結合組織和力學性能測試,重點探討連退鍍鋅工藝參數(shù)中退火溫度和帶鋼運行速度對980 MPa級熱鍍鋅復相鋼的影響規(guī)律。
1. 實驗材料與方法
本實驗選用厚度為2.1 mm的CP980冷軋后未進行退火處理的冷硬鋼板,化學成分設計如表1所示。鋼板經過轉爐冶煉,爐外精煉,連鑄成230 mm厚板坯,再經過熱軋成4.0 mm熱軋原料,熱軋板經酸洗后冷軋成2.1 mm,冷軋壓下率為60%。將工業(yè)化生產的冷硬鋼板加工切割成450 mm×150 mm×2.1 mm熱模擬實驗鋼板,采用奧鋼聯(lián)熱模擬實驗機進行連退鍍鋅熱模擬實驗。模擬后的鋼板分別加工制備成金相試樣和標準拉伸A50試樣,采用型號為OLYMPUS-BX51的金相顯微鏡以及型號為EVO50的掃描電鏡進行微觀組織形貌的觀察分析。力學性能檢測采用國標GB/T228—2010《金屬材料室溫拉伸實驗方法》,使用CMT30噸微機控制電子萬能實驗機進行拉伸實驗。
2. 實驗結果與分析
2.1 退火溫度的影響
熱模擬鍍鋅工藝流程為:首先將試樣加熱到780~860 °C,保溫一定時間后以一定的冷卻速率緩慢冷卻至一定溫度后快速冷卻至入鋅鍋溫度460 °C(連退鍍鋅帶鋼出退火爐后進入鋅鍋的溫度為460 °C),等溫一定時間后空冷至室溫,具體的工藝參數(shù)如表2所示。
對不同均熱溫度下的實驗鋼進行光學微觀組織和掃描電子顯微鏡形貌觀察,如圖1所示。從圖1可以看出,在不同溫度下,實驗鋼的組織均為鐵素體(灰色)+貝氏體(黑色)+馬氏體(白色)三相組織,根據國標GB/T18876.1—2002測得馬氏體體積分數(shù)依次為40%,44%,34%,20%。均熱溫度為780 °C時,組織中觀察到條帶狀鐵素體存在;均熱溫度提高到800 °C,組織均勻性提高,帶狀組織消失,并觀察到有細小碳化物顆粒析出,且由于在兩相區(qū)加熱奧氏體含量增多,快冷段會形成更多的馬氏體[6]。隨著均熱溫度的進一步升高到840和860 °C,組織中馬氏體尺寸明顯增大,且由于奧氏體化程度增大使得奧氏體中的碳含量和合金元素含量明顯減少,導致奧氏體的穩(wěn)定性和淬透性降低,快冷過程中過冷奧氏體更容易生成貝氏體組織,使得馬氏體含量減少,貝氏體含量增多[7]。