（材料加工工程专业论文）低碳硅锰系冷轧连续退火dp钢组织性能研究.pdf

：”，、_ ； 一- o ： 、；h 萨 t 摹长 - 己 ? j 萱 ad i s s e r t a t i o ni nm a t e r i a l sf o r m i n g e n g i n e e r i n g s t u d y o nm i c r o s t r u e t u r ea n dp r o p e r t yo fc o l dr o l l e d a n dc o n t i n u o u sa n n e a h e dd ps t e e lw i t hl o w c - - s i - m ns y s t e m b y h a n h u i - q u a n s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rw a n gg u o - d o n g n o r t h e a s t e r nu n i v e r s i t y j u l y2 0 0 9 子 罩 ， 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中 取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 日期： 矿77 甲 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学 位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 ( 如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。) ，妒“”， 0 ；，学位论文作者签名：导师签名： 签字日期：签字日期： o ：a ， 、 j p 东北大学博士学位论文 摘要 低碳硅锰系冷轧连续退火d p 钢组织性能研究 摘要 为适应减量化和新一代汽车用高强钢的发展要求，加速国产冷轧d p 钢的开 发和应用，本文利用热模拟实验机，电阻炉租盐浴炉模拟连续退火工艺，并结合 金相分析，s e m 及t e m 方法，研究了连续退火工艺中初始组织，临界区加热温 度和保温时间，缓冷温度，过时效温度和保温时间对低碳硅锰系冷轧d 争钢组织 和性能的影响。并介绍了工业冷轧d p 5 9 0 的试制情况，提出了增加试制带钢抗拉 强度的措施。论文主要工作及研究成果如下：， ： ( 1 ) 阐明了初始晶粒尺寸和初始基体组织对实验钢组织性能的影响机理，发 现初始细晶组织和退火马氏体基体有利于实验钢获得更优的性能。： 通过高温电阻炉和低温盐浴炉分别模拟帅两相区加热温度和过时效温度， 研究了不同初始晶粒尺寸和不同初始基体组织对实验钢组织和性能的影响。发现 。初始晶粒越细，两相区保温相同时间下马氏体体积分数越多：细晶组织中合金元 素扩散距离短，有利于奥氏体成分均匀化，达到组织性能稳定的时间提前。经连 续退火工艺处理，贝氏体基体和退火马氏体基体得到细小的呈纤维状分布的第二 相，而铁素体+ 珠光体基体得到呈网状分布的尺寸粗大的第二相；在2 5 0 过时效， 前者塑性好于后者，这可归因于纤维状的形貌使基体与第二相在变形过程中界面 结合力更强，推迟了孔洞的过早形成。而在3 5 0 和4 5 0 c 过时效，前者塑性小于 后者，这可归因于脆相碳化物在贝氏体和退火马氏体中分布更弥散，与基体较弱 的结合力导致变形时孔洞形成的几率更大。 ，。 ；( 2 ) 阐明了临界区加热温度和保温时间对实验钢组织性能的影响机理，并运 ? 用了“减径法”作为辅助的分析手段。 利用m m s 2 0 0 、光亮连续退火模拟机和电阻炉研究了不同m 两相区加热温 度和保温时间对组织和性能的影响，在m m s 一2 0 0 热模拟实验中，还首次运用了 “减径法 测量试样的抗拉强度。结果表明随临界区加热温度升高，奥氏体体积 分数增多，但奥氏体平均碳含量下降，导致淬透性降低，在喷气冷却过程中易转 变为贝氏体组织。在加热至帅两相区温度后，随保温时间延长，奥氏体增长缓 东北大学博士学位论文 摘要 慢，由于碳和锰在组织中的不断扩散，延长保温时间将使奥氏体成分均匀化，组 织性能逐渐趋于恒值。 ( 3 ) 阐明了缓冷温度对实验钢组织性能的影响机理，提出了实验钢获得最优 综合力学性能的缓冷温度值。 通过实验钢在电阻炉内随炉冷却模拟连续退火工艺的缓冷阶段，研究了不同 缓冷温度对实验钢组织性能的影响。发现在缓冷过程中，奥氏体会部分发生取向 附生铁素体转变。随缓冷温度降低，组织中马氏体数量减少，铁素体和珠光体数 量增多，实验钢强度下降，伸长率提高。含0 0 8 c 钢在7 2 0 ，含o 1 7 c 钢在7 0 0 综合力学性能最优。 ( 4 ) 阐明了过时效温度和保温时间对实验钢组织性能的影响机理，用c - j 法间接有效地分析了马氏体随过时效时间延长的变化特性。 利用光亮连续退火模拟机和电阻炉、盐浴炉模拟连续退火工艺过时效阶段， 研究了不同过时效温度和保温时间对实验钢组织性能的影响。在对2 0 0 过时效 保温时间的分析中，利用了c - j 分析方法。结果表明随过时效温度降低，两相区 形成的奥氏体由粒状贝氏体相变向上贝氏体相变过渡或由上贝氏体相变向马氏体 相变过渡。随过时效温度降低，抗拉强度升高，伸长率降低，屈服点伸长减小。 在4 5 0 过时效，过时效时间延长，间隙原子扩散至位错线附近易形成柯氏气团， 钉扎位错，使钢的屈服强度升高。2 0 0 。c 过时效，随过时效时间延长，钢的强度和 初始n i 硬化速率均下降，而伸长率提高，这归因于保温时马氏体分解析出碳化 物及马氏体内位错的回复，使马氏体的强度下降，导致钢的强度下降，同时位错 的回复和马氏体的软化有利于钢塑性的提高。 ( 5 ) 介绍了工业冷轧d p 5 9 0 的试制情况。针对试制带钢强度未达标问题， 通过光亮连续退火模拟机实验研究，提出了提高连续退火工艺快冷阶段的冷却速 率和降低过时效温度的解决措施。 关键词：低碳硅锰系，冷轧，连续退火，双相钢，组织性能，帅两相区，缓冷 温度，过时效 - j 东北大学博士学位论文 a b s t r a c t s t u d yo nm i c r o s t r u c t u r ea n dp r o p e r t yo fc o l dr o l l e da n d c o n t i n u o u sa n n e a l l e dd ps t e e lw i t hl o wc s i - m ns y s t e m a bs t r a c t i no r d e rt o s a t i s f yr e d u c e d s t e e l r o l l i n gt e c h n o l o g ya n da u t o m o b i l e s t e e l d e v e l o p m e n t , a n d a c c e l e r a t ed o m e s t i cd u a l p h a s e s t e e l d e v e l o p i n g a n du s i n g ， c o m b i n i n g 埘t hm e t a l l o g o r a p h i ca n a l y s i sa n d m e c h a n i c a lp r o p e r t yt e s t i n g ，t h ee f f e c to f i n i t i a ls t r u c t u r e ，i n t e r c r i t i c a lr e h e a t i n g t e m p e r a t u r ea n dh o l d i n gt i m e ，q u e n c h i n g t e m p e r a t u r e ，o v e r a g i n gt e m p e r a t u r ea n dh o l d i n gt i m ed u r i n gc o n t i n u o u sa n n e a l i n g p r o c e s so nm i c r o s t r u c t u r e sa n dp r o p e r t i e s o fl o wc - s i - m ns y s t e md ps t e e l sw a s r e s e a r c h e di nt h i st h e s i s ，a p p l y i n gt h e r m a ls i m u l a t o r , r e s i s t a n c ef t l r l l a c ea n ds a l tb a t h f u r n a c e m e a n w h i l ei n d u s t r i a lw a si n t m d u c e da n dm g a s u r e so fi m p r o v i n gt e n s i l e s t r e n g t h o ft r i a l - p r o d u c i n gs t e e ls h e e tw e r ep r o p o s e d t h em a i nw o r k s a n d a c h i e v e m e n t sw e r es h o w na sf o u o w i n g ： ( 1 ) t h ee f f e c tm e c h a n i s mo fi n i t i a lg r a i ns i z ea n dm a t r i xs t r u c t u r e0 1 1m i c r o s t r c t u r e s a n dp r o p e r t i e so ft e s t e ds t e e l sw a sc l a r i f i e d i t sf o u n dt h a ti n i t i a lf i n eg r a i ns t r u c t u r e a n da n n e a l i n gm a r t e n s i t em a t r i xc o n t r i b u t et oo b t a i n i n gb e t t e rp r o p e r t i e sf o rt e s t e d s t e e l s u s i n gh i g h - t e m p e r a t u r er e s i s t a n c ef u r n a c ea n dl o w - t e m p e r a t u r es a l tb a t hf u r l l a t c e t os i m u l a t e 什ad u a lp h a s er e g i o nt e m p e r a t u r ea n do v e r a g i n gt e m p e r a t u r er e s p e c t i v e l y , t h ee f f e c to fd i f f e r e n ti n i t i a lg r a i ns i z ea n dm a t r i xs t r u c t u r eo nm i c r o s t r u c t m e sa n d p r o p e r t i e so ft e s t e ds t e e l sw a sr e s e a r c h e d t h er e s u l t ss h o w t h a tt h ei n i t i a lg r a i ns i z ei s s m a l l e r , t h em a r t e n s i t i cv o l u m ef r a c t i o ni sm o r e ，t h ed i f f u s i o nd i s t a n c eo fa l l o y i n g e l e m e n t si ss h o r t e r , a u s t e n i t i cc o m p o s i t i o ni sm o r eh o m o g e n e o u sa n dt h et i m ef o r a c c o m p l i s h i n gm i c r o s t r u c t u r ea n dp r o p e r t ys t a b l i z a t i o ni s e a r l i e r a f t e ru n d e r g o i n g c o n t i n u o u sa n n e a l i n gp r o c e s s ，f i n ea n df i b r o u ss e c o n dp h a s ee x i s t si nb a i n i t ea n d a n n e a l i n gm a r t e n s i t em a t r i x ，w h i l ec o a s ea n dn e t w o r ks e c o n dp h a s ee x i s t si nf e r r i t e a n dp e a r l i t em a t r i x p l a s t i c i t yo ft h ef o r m e ri ss u p e r i o rt ot h el a t t e rw h i c ha t t r i b u t e st o t h ef o r m e ro w i n ge x c e l l e n tc o m b i n a t i o no fp h a s ei n t e r f a c ef o rr e h e a t i n gc a v i t yf o r m i n g d u r i n gt h ed e f o r m a t i o n b u tp l a s t i c i t yo ft h ef o r m e ri si n f e r i o rt ot h el a t t e rw h e n o v e r a g i n ga t3 5 0 ca n d4 5 0 。c ，w h i c ha t t r i b u t et ow e a kc o m b i n a t i o nb e t w e e nb r i t t l e i - 博 慷卜心 东北大学博士学位论文 a b s t r a c t c a r b i d ea n dm a t r i x ，a n dm o r ed i s p e r s e dc a r b i d el e a d i n gt oi m p r o v ec a v i t yf o r m i n g p r o b a b i l i t yi nt h ef o r m e rm i c r o s t r u c t u r e ( 2 ) m e f f e c tm e c h a n i s mo fi n t e r c r i t i c a lr e h e a t i n gt e m p e r a t u r ea n dh o l d i n gt i m eo n m i c r o s t r c t u r e sa n dp r o p e r t i e so ft e s t e ds t e e l sw a sc l a r i f i e d r e d u c i n gr a d i u sm e t h o da s a na i d e da n a l y s i sm e t h o d w a sa p p l i e d u s i n gm m s 一2 0 0s i m u l a t o r , b r i g h ta n dc o n t i n u o u sa n n e a l i n gs i m u l a t o ra n d r e s i s t a n c e f u m f l e 宅，t h ee f f e c t o fi n t e r c r i t i c a l t e m p e r a t u r e a n dh o l d i n gt i m e0 1 1 m i c r o s t r u c t u r e sa n dp r o p e r t i e so ft e s t e ds t e e l sw a sr e s e a r c h e d r e d u c i n gr a d i u sm e t h o d i sf i r s tt i m ea p p l i e dt ot e s tt e n s i l es t r e n g t hi nm m s - 2 0 0e x p e r i m e n t i ti sf o u n dt h a t w i t hi n t e r c r i t i c a lt e m p e r a t u r ei n c r e a s i n g ，a n s t e m f i cv o l u m ef r a c t i o ni n c r e a s e s ，a n d a u s t e n i t i c a v e r a g ec a r b o n c o n t e n td e c r e a s e sw h i c hr e s u l t si nm o r eb a i n i t c t r a n s f o r m a t i o nd u et oa n s t e n i t i ch a r d e n a b i l i t yr e d u c i n gd u r i n ga i r - j e tc o o l i n g a f t e r r e h e a t i n gt oi n t e r c r i t i c a lt e m p e r a t u r e ，a u s t e n i t i cv o l u m ef r a c t i o ni n c r e a s e ss l o w l yw i t h h o l d i n g t i m e m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s b e c o m es t a b l e r e s u l t i n g f r o ma u s t e n i t i c c o m p o s i t i o nh o m o g e n i z a t i o n 诵mh o l d i n gt i m e ，d u e t oc a r b o na n dm a n g a n e s e c o n s t a n t l yd i f f u s i n g ( 3 ) me f f e c tm e c h a n i s mo fs o l w - c o o l i n gt e m p e r a t u r e o nm i c r o s t r c t u r e sa n d p r o p e r t i e so ft e s t e ds t e e l sw a sc l a r i f i e d t h eq u e n c h i n gt e m p e r a t u r ef o ro b t a i n i n g o p t i m a lc o m p r e h e n s i v em e c h a n i c a lp r o p e r t yw a sp u tf o r w a r d t h ee f f e c to fs o l w - e o o l i n gt e m p e r a t u r eo nm i c r o s t r u c t u r e sa n dp r o p e r t i e so ft e s t e d s t e e l sw a sr e s e a r c h e dt h r o u g hs i m u l a t i n gs l o wc o o l i n gs t a g eo fc o n t i n u o u sa n n e a l i n g p r o c e s sb yf u i l l a c ec o o l i n g 。砀er e s u l t ss h o wt h a ta u s t e n i t ep a t i a l l yt r a n s f o r m a t e e p i t a x i a lf e r r i t ed u r i n gs l o wc o o l i n g m a r t e n s i t i ca m o u n td e c r e a s e sw h i l ef e r r i t ea n d p e a r l i t e a m o u n ti n c r e a s e s ，a n dt e n s i l es t r e n g t hd e c r e a s e sw h i l ee l o n g a t i o nr a t i o i m p r o v e sw i md e c r e a s i n gs o l w - c o o l i n gt e m p e r a t u r e 0 0 8 cs t e e la n d0 17 cs t e e lh a s o p t i m a lc o m p r e h e n s i v em e c h a n i c a lp r o p e r t yw h e ns o l w - c o o l i n gt e m p e r a t u r ei s7 2 0 c a n d7 0 0 cr e s p e c t i v e l y ( 4 ) m e f f e c tm e c h a n i s mo fo v e r a g i n gt e m p e r a t u r ea n dh o l d i n gt i m e0 1 1m i c r o s t r c t u r e s a n dp r o p e r t i e so ft e s t e ds t e e l sw a sc l a r i f i e d m a r t e n s i t i cv a r i a t i o nc h a r a c t e r i s t i cw i t h o v e r a g i n gt i m ep r o l o n g i n gw a sa n a l y s e db yc - jm e t h o da sai n d i r e c ta n de f f e c t i v e a n a l y s i sm e t h o d t h ee f f e c to fo v e r a g i n gt e m p e r a t u r ea n do v e r a g i n gt i m eo i lm i c r o s t r u c t u r e sa n d p r o p e r t i e so ft e s t e ds t e e l sw a sr e s e a r c h e db yb r i g h ta n dc o n t i n u o u sa n n e a l i n gs i m u l a t o r , 斟- 声 j ， 一 p k _ ， f 一i 东北大学博士学位论文 a b s t r a c t r e s i s t a n c ef u r n a c ea n ds a l tb a t hf u r l l a c e c - ja n a l y s i sm e t h o dw a sa p p l i e df o re x p a i n i n g i m p a c tf a c t o ro fo v e r a g i n gt i m ew h e no v e r a g i n ga t2 0 0 c r e s u l t ss h o w t h a ta u s t e n i t i e t r a n s f o r m a t i o np r o d u c ti sf r o mg r a n u l a rb a i n i t et ou p p e rb a i n i t e ，o ri sf r o mb a i n i t et o m a r t e n s i t ew i t h d e c r e a s i n go v e r a g i n gt e m p e r a t u r e w i t hd e c r e a s i n go v e r a g i n g t e m p e r a t u r e ，t e n s i l es t r e n g t ho f t e s t e ds t e e li m p r o v e sw h i l ed o n g a f i o na n dy i e l dp o i n t e l o n g a t i o nd e c r e a s e w h e no v e r a g i n ga t4 5 0 c ，y i e l ds t r e n g t ho f t e s t e ds t e e li n c r e a s e s w i t ho v e r a g i n gt i m e ，r e s u l t i n gf r o mt h a tc o t t r e ua t m o s p h e r en a i l sd i s l o c a t i o nd u et o i n t e r s t i t i a la t o m ss e g r e g a t i n gn e a rd i s l o c a t i o nl i n e w h e no v e r a g i n ga t2 0 0 c ，s t r e n g t h a n di n i t i a lw o r kh a r d e n i n gr a t eo ft e s t e ds t e e ld e c r e a s ew h i l ee l o n g a t i o ni n c r e a s e sw i t h o v e r a g i n gt i m e ，w h i c ha t t r i b u t et om a r t e n s i t i cd e c o m p o s i t i o na n dr e c o v e r yl e a d i n gt o m a r t e n s i t i cs t r e n 毋d aa n dh a r d n e s sr e d u c i n g ( 5 ) i n d u s t r i a lt r i a l - p r o d u c i n gp r o c e s so fd p 5 9 0s t e e l s h e e tw a si n 仃o d u c e d t h e m e a s u r e st h a ti m p r o v i n gr a p i dc o o l i n gr a t ea n dd e c r e a s i n go v e r a g i n gt e m p e r a t u r ew e r e p r o p o s e d f o rr e s o l v i n gn o n - r e a c h i n gs t a n d a r d p r o b l e m o ft e n s i l e s t r e n g t h o f t r i a l - p r o d u c i n g s t e e ls h e e t , t h r o u g he x p e r i m e n t a ls t u d yp e r f o r m e do nb r i g h ta n d c o n t i n u o u sa n n e a l i n gs i m u l a t o r k e yw o r d s ：l o wc - s i - m ns y s t e m ，c o o lr o l l i n g ，c o n t i n u o u sa n n e a l i n g ，d u a lp h a s es t e e l ， m i c r o s t r u c t u r ea n dp r o p e r t y , 卅吧r e g i o n , s o l w - e o o l i n gt e m p e r a t u r e ，o v e r a g i n g - v 一 东北大学博士学位论文 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 第l 章绪论1 1 1 选题背景1 1 2d p 钢概述3 1 2 1d p 钢组织性能特点3 1 2 2d p 钢的实际应用：8 1 2 3 国内外冷轧热处理d p 钢生产现状。9 1 2 4 影响冷轧d p 钢组织性能的因素1 3 1 3 国内外冷轧d p 钢研究现状，发展趋势及存在问题1 7 1 3 1 国内外冷轧d p 钢的研究现状1 7 1 3 2 冷轧d p 钢研究的发展趋势1 7 1 3 3 冷轧d p 钢研究存在的主要问题1 8 1 4 研究的理论基础18 1 4 1 相变原理18 1 4 2 相似性原理2 0 1 4 3 体视学原理。2 0 1 5 本论文的研究内容、目的和意义2 l 第2 章初始组织对实验钢组织性能的影响2 3 2 1 初始晶粒尺寸的影响2 3 2 1 1 实验方法2 3 2 1 2 实验结果2 5 2 1 3 结果分析与讨论2 9 2 2 基体组织的影响31 2 2 1 实验方法3 l 2 2 2 实验结果3 3 2 2 3 结果分析与讨论3 7 2 3 小结4 0 6 一 p 易 ，1 - 东北大学博士学位论文目录 曼曼! 曼皇曼皇曼曼舅舅- - 一 - - 罱i。l m = m m = 。皇曼曼皇寡鼍舅皇曼曼曼皇曼鼍曼曼曼曼曼曼舅曼舅曼曼曼曼 第3 章退火工艺对实验钢组织性能的影响4 1 3 1 临界区加热温度对实验钢组织性能的影响一4 1 3 1 im m s 2 0 0 热模拟实验研究4 1 3 1 2 光亮连续退火热模拟实验研究4 7 3 2 退火时间对实验钢组织性能的影响j 5 4 3 2 1m m s 2 0 0 热模拟实验研究5 4 3 2 2 电阻炉退火实验研究5 7 3 3 小结：6 1 第4 章缓冷温度对实验钢组织性能的影响6 3 4 1 实验方法：l 6 3 4 1 1 实验材料6 3 4 1 2 实验方案6 4 4 2 实验结果6 4 4 2 1 显微组织。6 4 4 2 2 力学性能6 7 4 2 3 结果分析与讨论6 9 4 3 小结7 2 第5 章过时效工艺对实验钢组织性能影响7 3 5 1 过时效温度对实验钢组织性能的影响7 3 5 1 1 盐浴炉模拟实验研究7 3 5 1 2 光亮连续退火热模拟实验研究8 9 5 2 过时效时间对实验钢组织性能的影响9 5 5 2 1 实验方法9 5 5 2 2 实验结果9 6 5 2 3 结果分析与讨论1 0 1 5 3 小结1 0 5 第6 章冷轧连续退火d p 5 9 0 工业试制1 0 7 6 1 带钢化学成分和试制工艺1 0 7 6 1 1 带钢化学成分1 0 7 6 1 2 试制工艺1 0 8 东北大学博士学位论文目录 6 2 试制结果1 0 9 6 2 1 力学性能10 9 6 2 2 显微组织k 110 6 3 结果分析与讨论110 6 4 硝、； ；1 1 4 第7 章结论1 1 5 参考文献一117 攻读博士期间发表的论文：1 2 5 致谢：1 2 6 作者简介1 2 7 - l i l t - 一 _ 、 自 东北大学博士学位论文笫1 章绪论 1 1 选题背景 第1 章绪论 二十一世纪是人类科技高速发展的世纪，同时，伴随着科技的飞速进步，能 源的消耗也会加剧，因此，节能、环保和可持续的发展乃是世界各国必将重点考 虑的议题。钢铁工业是我国民经济的重要支柱产业，从1 9 9 6 年钢铁年产量超过l 亿吨以来，我国就一直占据着世界第一产钢大国的位置。但钢铁工业增长的同时 也带来了能源的巨大消耗，如产钢所需的煤炭，电力和向各种用途钢材里添加的 微合金元素都在逐年增加。降低微合金元素的使用量，通过设计合理的工艺制度 和设备改造生产同级别的钢材，降低含有合金元素钢材的回收成本，实现节能， 环保，可持续发展的目的是钢铁工作者面临的挑战。 我国国家中长期科学和技术发展规划纲要( 2 0 0 6 2 0 2 0 年) 明确提出，要 开发新一代钢铁生产工艺流程，实现钢铁生产的3 个主要功能，即提供钢铁产品、 能源转换、废弃物处理。作为钢铁材料生产流程主要环节的材料加工过程，如何 实现减量化，生产节约型钢铁产品，促进我国社会经济可持续发展，值得认真思 考【l 】。 现阶段，虽然受到铝合金和塑料的竞争，钢铁仍然是汽车制造的主要材料。 我国的汽车工业是近年来发展最快的行业之一，特别是轿车，近年来以平均超过 2 0 的增长率快速发展。2 0 0 8 年我国生产汽车9 3 4 5 万辆，仅次于日本，成为世 界第二大汽车生产国，其中1 7 月，轿车产量为4 1 9 6 9 万辆 2 1 。 汽车在给人民带来便利的同时，也带来了交通拥挤、环境污染等诸多问题。 因此，开发油耗低和排放少为特征的“环境友好型汽车 成为将来发展的趋势。 研究表明，汽车轻量化是实现这一目标的主要措施，车重每减轻1 0 ，可节省燃 油3 , - - - 7 【3 j 。进入2 0 世纪9 0 年代，汽车轻量化得到加速。表1 1 列出了在国际 上有影响的汽车轻量化项目。这些项目的研究结果表明，钢铁仍然是汽车制造的 主要材料，但其内涵却发生了很大的变化，即由原先的以软钢为主发展到以高强 度钢板为主，结合相关的先进钢铁加工技术的使用，在实现汽车轻量化的同时， 还提高了汽车车身的被动安全性和刚度等【4 】。 东北大学博士学位论文第1 章绪论 表1 1 近年来国际上的主要汽车轻量化项目 t a b l e1 1m a i np r o j e c t so fl i g h tw e i g h ta u t o m o b i l ea b r o a di nr e c e n ty e a r s 不管从成本角度，还是从性能角度来看，高强度钢板是满足车体轻量化、提 高撞击安全性的最佳材料。图1 1 和图1 2 表明【5 】高强度钢板在汽车制造中的良好 发展前景。为了适应今后更为严格的规定，高强度钢的使用量将会越来越大。高 强钢的发展必将随着汽车工业的发展推动国民经济的进步。 注：欧洲汽车厂特定车种的变化 t 最新公布的其它汽车厂车种 u s 刊c a p l 欧洲厂素 田内厂素r 、 薪；影声： 1 咖i n m i 硼嬲 年份 图1 1 高强度钢板使用比例的变化 f i g 1 1u s i n g r a t i oo fh i g hs t r e n g t h s t e e l sf o ra u t o m o b i l ew h i t eb o d y 图1 2 高强度钢板产量的变化 f i g 1 2v a r i e t yo f h i g hs t r e n g t h s t e e l sp r o d u c t i o nw i t hy e a r s 图1 3 6 8 】示出了新一代汽车用高强钢( u h s s ) 的类别和强塑性范围。其中双 相钢( d u a lp h a s es t e e l ，简称d p 钢) 做为新一代高强钢同时也是环境友好型材料【9 】， 在汽车制造中使用最广泛。近十多年来，许多国内外学者和企业都在开发和研究 各种级别的汽车用d p 钢。本论文工作就是基于上述背景，从事了部分低碳硅锰系 声 一 p - 摹 、 伸 毒鼍暖掣蜷幂露枢暖寐扑皿 一 ， q 东北大学博士学位论文第1 章绪论 冷轧热处理d p 钢的组织性能研究工作。 互 喜 击 图1 3 汽车用常规钢种和先进高强度钢的强度与伸长率的关系 f i g 1 3s t r e n g t hd u c t i l i t yr e g i m eo fc o n v e n t i o n a la n da d v a n c e dh i g hs t r e n g t hs t e e l s 1 2d p 钢概述 1 2 1d p 钢组织性能特点 ( a ) d p 钢的显微组织 d p 钢专利于1 9 6 8 年在美国问世，但直至u 1 9 7 5 年h a y a m i 和f u n l k a w a 对d p 钢的显 微组织，化学成分，力学性能和成形性做了完整的描述之后，d p 钢的巨大潜力才 被人们所认识【1 0 1 。d p 钢是由低碳钢和低合金高强度钢经临界区处理或控轧控冷而 得到的、主要由铁素体和马氏体所组成的钢。它具有屈服点低，初始加工硬化速 率高，良好的强塑匹配和优良的烘烤硬化性能，已成为一种强度高成形性好的新 型冲压用钢【n - 1 5 。 d p 钢的特殊性能是组织中软相铁素体和硬相马氏体相