控冷工藝對熱軋雙相鋼盤條組織和性能的影響!

  雙相鋼主要由鐵素體和馬氏體組成。由于其連續(xù)屈服、低屈強比、高加工硬化能力和具有高均勻應(yīng)變量和斷裂應(yīng)變量等特點,在汽車行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。在緊固件行業(yè)中應(yīng)用雙相鋼可以節(jié)約制造成本、縮短制造周期、減少產(chǎn)品缺陷。這可以由線材生產(chǎn)螺栓的工藝來說明。一般生產(chǎn)螺栓的工藝為:盤條→球化退火→酸洗→冷拔→冷鐓成形與搓絲→調(diào)質(zhì)處理→表面處理→檢驗入庫;用雙相鋼盤條生產(chǎn)緊固件的工藝為:盤條→酸洗→冷拔→冷鐓成形與搓絲→表面處理→檢驗入庫。

  由此可見,雙相鋼盤條生產(chǎn)緊固件可以省略球化和調(diào)質(zhì)處理,可減少工序、縮短生產(chǎn)周期、降低能耗。此外,不調(diào)質(zhì)處理就不會產(chǎn)生一層電鍍前需要去掉的表面組織,也不會產(chǎn)生長螺栓的變形。這些都能降低成本、提高效益。雙相組織可以通過熱處理和熱軋兩種方式實現(xiàn)。在現(xiàn)代高速線材生產(chǎn)線上直接熱軋生產(chǎn)雙相鋼盤條要比熱處理獲得之具有生產(chǎn)成本低和組織均勻等優(yōu)點。但是對于特定成分的合金,不同的軋制和冷卻工藝將會獲得不同馬氏體含量的雙相組織,從而獲得不同的性能。

  鑒于此,本文利用兩種不同的軋后冷卻工藝將ER70s-6鋼軋制成雙相鋼盤條,研究了控冷工藝對雙相鋼盤條組織和性能的影響。

  ER70s-6鋼的成分(質(zhì)量分數(shù),%)為:0.07C,1.49Mn,0.91Si,0.012P,0.011S。采用如下兩種工藝軋制和冷卻:①9道粗軋、6道中軋、4道預(yù)精軋、8道精軋(精軋溫度840℃),吐絲后先空冷到760℃,最后水冷,所得盤條直徑為7mm;②6道粗軋、6道中軋、6道預(yù)精軋、8道精軋(精軋溫度850℃),吐絲后以約4℃/s的速度冷卻到760℃,然后風冷到300℃,輥道速度為0.7~0.95m/s,所得盤條直徑為6.5mm。

  采用約840℃終軋,然后空冷到760℃再水冷所得盤條的組織大部分為晶粒尺寸約5.0μm、馬氏體體積分數(shù)約21%的雙相組織,但是盤條橫截面組織不均勻,馬氏體呈連續(xù)條帶分布;850℃終軋,然后緩冷到約760℃再風冷工藝生產(chǎn)的盤條有較均勻的雙相組織,晶粒尺寸約8.2μm。除鐵素體基體和體積分數(shù)約11.5%馬氏體外,組織中還含有體積分數(shù)約1.3%的珠光體組織,馬氏體不成條帶狀。水冷工藝生產(chǎn)盤條的抗拉強度和屈服強度分別為725、382MPa,伸長率和斷面收縮率分別為16.5%和48.2%;風冷工藝生產(chǎn)的盤條抗拉強度和屈服強度分別為608、338MPa,伸長率和斷面收縮率分別為31.3%和62.2%。

  ER70s-6鋼雙相組織中馬氏體成條帶狀分布嚴重損害雙相鋼的塑性,這是由于在拉應(yīng)力作用下馬氏體條帶中產(chǎn)生裂紋造成的。