（材料加工工程专业论文）热轧烘烤硬化钢板的开发.pdf

摘要 熟轧烘烤硬化钢是最新开发的新一代汽车用钢。与传统的冷轧烘烤硬 化钢相比，不仅它的b h 值提高明显，而且烘烤前后抗拉强度的提高( b h t 值) 也十分明显。同时它还具有生产周期短、生产成本低、使用范围广等 优势。目前，日本j f e 公司己开发出此类钢板( 以下简称j f e 钢) ，而在 我国这类钢的开发还处于空白。 为了开发出达到或超过j f e 钢性能的热轧烘烤硬化钢，本文自行设计 了实验钢的成分，采用真空炉冶炼出实验钢。在g l e e b l e1 5 0 0 热模拟机上 进行了奥氏体1 1 0 0 未变形以及变形温度分别为8 6 0 和9 2 0 变形量为 3 0 和5 0 的实验，分别绘制了它们的c c t 曲线，并观察了试验后试样的 显微组织。然后在实验轧机上进行了热轧实验，并采用o e m 、s e m 、t e m 和拉伸实验机对轧制后和烘烤后实验钢的显微组织和性能分别做了分析 研究，主要得到以下结论： 1 实验钢的主要组织成分是铁素体和珠光体。随着冷却速度和变形量 的增加，铁索体和珠光体的相变点有所提高，铁素体晶粒更加细小，珠光 体的分布更加弥散。 2 实验钢轧制后的平均屈服强度达到3 0 0l d p a 以上，平均抗拉强度达 到4 0 0m p a 以上，延伸率也达到3 0 以上，n 值在0 1 5 到0 2 之间，r 值 在1 6 以上；在烘烤后，当预变形超过2 时其屈服强度达到4 0 0 m p a 以上； 当预变形为1 0 时，其抗拉强度接近5 0 0 m p a 。 3 热轧烘烤硬化钢板的b h 值和b h t 值均随预应变的增大而增大。 当预变形为2 时，b h 值和b h t 值平均都达到8 0 左右；当预应变超过7 后，b h 值和b h t 值的增加趋于平缓。 4 热轧烘烤硬化钢板具有较好的时效性能。室温下，热轧烘烤硬化钢 能保持三个月不失效；放置一年后，屈服强度提高3 0 m p a 左右，抗拉强度 几乎不变。 5 热轧烘烤硬化铜板的烘烤硬化机理与冷轧烘烤硬化钢板的硬化机 理一致。 6 热轧烘烤硬化钢的拉伸断口为韧性断裂方式，颈缩明显。当冷速达 到1 9 s 时断口中间产生裂纹，且裂纹深度随冷却速度的增加变大。 关键词：热轧烘烤硬化钢，b h b h t ，时效 辽宁科技大擘硕士论文 a b s t r a c t a b s t r a c t h o tb a k e h a r d e n i n gs t e e li st h el a t e s td e v e l o p e dn e w g e n e r a t i o no fa u t o m o t i v es t e e l c o m p a r e dw i t ht r a d i t i o n a lc o l dr o l l e db a k e - h a r d e n i n gs t e e l ，h o t b a k e h a r d e n i n gs t e e li si m p r o v e do b v i o u s l yn o to n l yi ni t sb hv a l u e ，b u ta l s o i nt h et e n s i l es t r e n g t hb e f o r ea n da f t e rb a k i n g ( b h tv a l u e ) b e s i d e s ，i ts t i l l h a sm a n yo t h e ra d v a n t a g e s ，s u c ha sl o wp r o d u c t i o nc y c l e ，l o wm a n u f a c t u r i n g c o s ta n dt h eu s eo fs c o p ew i d e l ye t c a tp r e s e n t ，j a p a nj f ec o m p a n yh a sd e v e l o p e dt h ep l a t e ( c a l l e dj f es t e e la sf o l l o w s ) ，w h i l ec h i n ai s s t i l lb l a n di nt h i s f i e l d t od e v e l o p i n gt h eh o tb a k e h a r d e n i n gs t e e l ，w h i c hi sm e e to re x c e e dt h e p r o p e r t i e so fj f es t e e l ，i nt h i sp a p e rt h ec o m p o n e n t so fe x p e r i m e n t a ls t e e l w e r ed e s i g n e da n ds m e l t e ds t e e lb yav a c u u mf u r n a c e t h ee x p e r i m e n t sw a s m a d ea tt h eg l e e b l el5 0 0t h e r m a ls i m u l a t o ra t1 10 0 1 2a u s t e n i t eo nt h eu n d e f - o r m a t i o na n dd e f o r m a t i o nt e m p e r a t u r ew a s8 6 0 ca n d9 2 0 cw i t h3 0 a n d 5 0 c o m p r e s s i v ed e f o r m a t i o na u s t e n i t e t h ec c tc u r e sw a sd r a w e dr e s p e c t i v e l y , a n dt h et e s t e ds p e c i m e nm i c r o s t r u c t u r ew a so b s e r v e d t h e nt h eh o tr o l - l i n ge x p e r i m e n tw a sm a d eo nt h eh o tr o l l i n gm i l l s ，a n dt h em i c r o s t r u c t u r ea n d p r o p e r t i e so fe x p e r i m e n t a ls t e e la f t e rb a k i n ga n dr o l l i n gw a sa n a l y z e ds e p a r - a t e l yb yu s i n go e m ，s e m ，t e ma n dt e n s i l et e s tm a c h i n e ，f o l l o w i n ga r et h e m a i nc o n c l u s i o n s ： 1 t h em a i nm e t a l l u r g i c a ls t r u c t u r eo fe x p e r i m e n t a ls t e e lc o m p o n e n t sa r e f e r r i t ea n dp e a r l i t e w i t ht h ec o o l i n gr a t ea n dd e f o r m a t i o ni n c r e a s i n g ，t h ep h a s et r a n s i t i o np o i n to ff e r r i t ea n dp e a r l i t eh a si n c r e a s e d ，f e r r i t eg r a i n sb e c o m e m o r es m a l l e r , a n dt h ed i s t r i b u t i o no fp e a r l i t eb e c o m em o r ed i s p e r s i v e 2 a f t e rt h ee x p e r i m e n t a ls t e e li sr o l l e d ，i t sa v e r a g ey i e l ds t r e n g t hc a nr e - a c hm o r et h a n3 0 0 m p a ，t h ea v e r a g et e n s i l es t r e n g t hc a nr e a c hm o r et h a n4 0 0 m p a ，e l o n g a t i o nh a sa l s or e a c h e dm o r et h a n3 0 ，nv a l u e si sb e t w e e n0 15 a n d0 2 ，rv a l u ei sa b o v e1 6 a f t e rb e i n gb a k e d ，i t sy i e l ds t r e n g t hc a nr e a c h m o r et h a n4 0 0m p aw h e np r e d e f o r m a t i o ni s2 a n di t st e n s i l es t r e n g t hi sc l o - s et o5 0 0m p aw h e np r e d e f o r m a t i o ni s1o 3 t h eb hv a l u ea n dt h eb h tv a l u eo fh o tb a k e h a r d e n i n gs t e e li n c r e a s e 辽宁科技大学硕士论文 a b s t r a c t c o n t i n u a l l yw i t ht h ei n c r e a s eo fp r e d e f o r m a t i o n w h e nt h ep r e d e f o r m a t i o ni s 2 b ha n db h tv a l u ec o u l dr e a c ha na v e r a g eo f8 0 ；w h e np r e s t r a i nb e y o n d 7 t h ei n c r e a s eo fb hv a l u ea n db h tv a l u et e n d st ob es l o w 4 h o tb a k e - h a r d e n i n gs t e e lh a sg o o da g i n gp r o p e r t i e s a f t e rb e i n g m a i n t a i n e dt h r e em o n t h sa tr o o mt e m p e r a t u r e ，h o t - r o i l e ds t e e lb a k e - h a r d e n i n g w i t h o u tl o s i n ge f f i c a c y ；a f t e ray e a r ，i t sy i e l ds t r e n g t hi n c r e a s e sa b o u t3 0 m p a ，b u tt e n s i l es t r e n g t hi sa l m o s tu n c h a n g e d 5 h o tb a k e h a r d e n i n gs t e e la n dc o l d r o l l e ds t e e lp l a t es h a r e st h es a m e b a k e h a r d e n i n gm e c h a n i s m 6 h o tb a k e h a r d e n i n gs t e e lt e n s i l ef r a c t u r ei st o u g hf r a c t u r e ，a n d n e c k i n gd o w ni so b v i o u s w h e nt h ec o o l i n gr a t er e a c h e s19 c s ，t h em i d d l eo f f r a c t u r ea p p e a r sc r a c k sa n dt h ec r a c kw i l lm o r ed e e pw i t ht h ei n c r e a s eo f c o o l i n gr a t e ， k e y w o r d s ：h o tb a k e h a r d e n i n gs t e e l b hib h t a g i n g i i i 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研 究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标 注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包含为获得辽宁科技大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料，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了谢 意。 签名： 喷慧颌 关于论文使用授权的说明 本人完全了解辽宁科技大学有关保留、使用学位论文的规 定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借 阅：学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印 或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：燮导师签名：雄 日期：理：三。圣厂 辽宁科技大掌项士论文 第一章绪论 1 1 引言 第一章绪论 近年来，由于对环保、资源和能源的重视，要求汽车向轻量化方向发 展，由此对汽车用钢板提出了更高的要求。在汽车行业，钢铁材料所面i 临 的挑战日益显现，有些金属被认为在汽车行业是有应用前景的，钢产品想 要保持更多的的销售份额，必须比那些有竞争力的其他金属材料具备更优 越性的性能。 根据对中国汽车用钢板需求量的预测，在今后的1 0 1 5 年间，热轧板 将主要用在载货车上，占全部消耗量的8 5 左右，其中以轻型载货汽车 的消耗量最大，占5 0 左右。轿车的消耗量虽较小，但今后的增幅较快， 主要是由于轿车的需求量将大幅度增加，且对热板的要求较高。商用车中， 轻型、微型车和轿车是熟轧板消耗的主要车种，用板占热轧板消耗量的6 5 左右，且对热轧板的质量要求也较其它车种高。冷板在商用车中的载货汽 车、客车及轿车上的消耗量基本上各占三分之一。其中轿车的冷板消耗量 增长较快，到2 0 1 5 年，将占冷板消耗量的3 5 。考虑到统计的因素，轿 车的冷板消耗量将占5 0 左右。在商用车中，轻型、微型车和轿车的冷 板消耗量将占主导地位，约占8 5 左右，是冷板消耗的主要车种，且对冷 板质量和性能的要求也较高，特别是轿车用钢板【l 】。 构成车身的部件大致分为面板部件、结构部件、行走部件及增强部件。 这些部件对应不同的用途要求，具有不同的性能。例如，面板部件要求板 材具有良好的成型性、张紧刚性、延伸性、抗凹陷性、耐腐蚀性等；结构 部件要求板材具有良好的成型性、刚性、碰撞能量吸收能力、疲劳耐久性、 耐腐蚀性、焊接性；行走部件要求具有良好的成型性、刚性、疲劳耐久性、 耐腐蚀性、焊接性；而优良的碰撞能量吸收能力、焊接性对增强部件来说 特别重要。 7 0 年代以来，随着轿车生产向减重节能趋势的发展，高强度钢板在轿 车上的应用越来越广泛【2 ，3 1 。目前，高强度汽车板按照冲压级别，分为普通 冲压级、深冲级和超深冲级三大类。按强化机理主要有四种类型： ( 1 ) 固溶强化型加磷钢板。通过加磷使铁素体固溶强化以提高强度， 其强度级别为3 2 0 m p a 、3 6 0m p a 。加磷高强板具有满意的成形性能，深冲 辽宁科技大学硕士论文第一章绪论 级r 值为1 4 - 1 6 ，超深冲级可达2 0 。 ( 2 ) 弥散强化型高强度低合金钢板。通过加入m n 、c u 、m o 、v 、t i 、 c o 和适当的控轧控冷工艺产生弥散强化、晶粒细化、回复强化以提高强度。 其强度级别为3 8 0 m p a 、4 2 0 m p a 、4 6 0 m p a 、5 0 0 m p a 和5 4 0 m p a l 4 1 。例如加 m n 后i f 钢抗拉强度达4 4 0 m p a ，r 值为1 5 2 o 【5 j 。 ( 3 ) 相变强化型的双相钢板和马氏体钢板。双相钢系列出现于2 0 世 纪7 0 年代中期，通过适当的合金元素和生产工艺获得8 0 9 0 的铁素体 和1 0 - 2 0 的马氏体组织，它具有低屈服强度，高的加工硬化指数，成 形性能良好，抗拉强度5 6 0 1 0 3 0 m p a 。马氏体钢为高含锰( 0 8 ，1 6 m n ) 钢，快速冷却下控制a m 转变，获得8 0 以上的马氏体和极高的 强度( 6 8 9 1 0 3 4 m p a ) ( 4 ) 烘烤硬化型的b h ( b a k eh a r d e n i n g ) 钢板，通过适当的退火工 艺控制固溶碳原子数量，达到冲压前低屈服强度，在烘烤过程中屈服强度 增高4 0 8 0 m p a ，从而提高材料抗凹陷能力。b h 板具有良好的成形性能， 近年来开发的超深冲b h 板的r 值可高达2 3 ，是一种综合性能理想的汽车 用板。各种钢的强度和延伸率如图1 1 。 抗拉强度n 咿t 图1 1 各种高强度钢的强度和延伸率 f i g 1 1s t r e n g t ha n de l o n g a t i o no fv a r i o u sh i g h s t r e n g t hs t e e l 1 2 我国汽车用钢发展历史和现状 我国当代汽车工业的发展可分为3 5 阶段。第一阶段自1 9 5 3 年起，重 点建设和发展中吨位卡车及相应的零部件工业，大体用了2 5 年形成了卡车 生产体系；第二阶段是改革开放后的1 0 余年，即到上世纪8 0 年代，重点解 决了“缺重短轻”问题，建设和发展重型卡车和轻型汽车，轿车工业也开始 2 式_h嚣一* 辽宁科技大学硕士论文第一章绪论 起步；第三阶段自八个五年计划初开始，重点建设和发展轿车工业，开始 了汽车工业新的发展时期1 6 j 。 汽车用钢的发展实际上和汽车技术的发展，人们对汽车的安全、节 能、环保和美观的要求，同时也与钢铁工业本身的技术进步紧密相连。2 0 世纪5 0 6 0 年代，开发和使用沸腾钢，与国外的技术发展相适应，国内开 发0 8 f 系列钢种；2 0 世纪6 0 7 0 年代，国外为满足汽车深冲的需要，开发 了铝镇静钢，使钢板的深冲性有很大的提高，可以满足对汽车更多审美的 要求，为此国内也发展了0 8 a i 系列的深冲钢；2 0 世纪8 0 年代末至9 0 年 代初，由于冶金技术的进步，使冶炼超低碳和超低氮钢成为可能，所以汽 车用钢研究大量集中在i f 钢的开发和使用上，为取得更好的深冲性，碳、 氮质量分数降低到0 1 0 0 5 以下，该钢开拓了洁净钢的先河，使人们对钢 铁产品的成分控制有了更新的深刻认识，汽车工业也从中受益非浅，可以 使用极其优良成形性的钢板完成复杂零件的成形；2 0 世纪9 0 年代以后， 由于对于节能与环保的要求日益苛刻，主要是开发和使用高强度钢板，低 碳与超低碳的含p 钢板、b h 钢板、含c u 钢板，通过使用高强钢板，降低 车体质量，减少能源消耗；进入2 1 世纪，由于环境、能源、安全的要求 更高，钢铁行业又面i i 缶着铝、镁等材料的激烈竞争，所有的研究和开发工 作集中在开发新型的超高强度钢，为超轻钢车体计划配套的新型钢板，如 双相钢、t r i p 钢、t w i p 钢、含b 超高强钢等。 高 强 度 钢 图1 2 汽车用高强度钢板的开发进程 f i g ，1 2d e v e l o p m e n tp r o c e s so fh i g h - s t r e n g t hs t e e ls h e e ta b o u ta u t o m o b i l e 汽车用钢板中，轿车用钢的质量要求最高。2 0 0 0 年我国汽车板产量已 达2 0 0 万吨以上。其中用于各种汽车大梁的热轧钢板，其质量和数量都能 辽宁科技大学硕士论文第一幸绪论 满足用户需求。而生产难度较大的汽车用冷轧钢板( 包括镀锌钢板) 的市场 占有率也已超过6 0 ，宝钢和鞍钢已能大批量生产高表面质量的轿车用板 和冲压用i f 钢。 目前，国内引进车型所需的钢材品种，以宝钢和鞍钢为代表的国内企 业均能供应。此外，还部分出口到欧美和东南亚等地区。武钢和攀钢生产 的汽车板大部分为热轧板，仅少量供应部分规格和牌号的冷轧板。此外， 2 0 0 3 年以来，珠钢和包钢c s p 生产线也已经试制成功并小批量生产汽车 用热轧板。 从一汽、上海大众和东风3 家企业的汽车板使用情况看，一汽和东风 货车用钢板除少部分超深冲板需进口外，基本实现了国产化，主要来自宝 钢、鞍钢、武钢和攀钢。不同轿车车型所用钢板差别较大，中低档轿车板 国产化率较高，高档轿车板尚需大量进口。一汽大众轿车板大部分来自进 口，主要由蒂森克虏伯等国外钢铁企业供货，少部分由宝钢供应。上海大 众轿车板国产化率约5 6 6 ，主要来自宝钢。东风富康轿车用钢板国产化 率约9 0 ，主要来自宝钢、武钢和鞍钢。【7 j 我国汽车生产与销售己进入快速增长时期，中国汽车板市场已为世界 瞩目，我国汽车板需求前景看好。但同时随着国内外钢铁企业投入的加大， 竞争也将更加激烈。 表1 12 0 l o 年我国汽车发展规划产量及保有量( 万辆) t a b l e1 1t h en a t i o n a lp r e d i c t e dv e h i c l ep r o d u c t i o ni n2 0 1 0a n dt h ep r e s e n tp r o d u c t i o n 4 辽宁科技大学硕士论文 第一章绪论 1 3 传统冷轧烘烤硬化汽车板的开发与生产技术 1 3 1 传统冷轧烘烤硬化汽车板的开发 传统的冷轧烘烤硬化汽车板( 简称b h 板) 是一种将冲压用钢的深冲 性能与合金元素p ( 或m n ) 的固溶强化机制相结合，并通过烘烤硬化的应 变硬化机制而获得高强度、深冲性与良好抗凹性等综合性能优异的冷轧钢 板。汽车的抗凹性能是指钢板制成的车体与外界硬物碰撞时不产生凹坑或 塌陷的能力。这要求钢板具有较高的屈服强度；但汽车板冲压时除要求高 塑性应变比( r 值) 、高延伸率( 6 值) 、高应变硬化指数( n 值) 外，还要求 板料较软以提高成型性能，抑制回弹，因而提高钢板成型性与抗凹性构成 了对矛盾。b h 板能较好地解决这一问题。其在冷轧退火时，钢板中存 在微量固溶c 原子，在冲压成形过程中，由于钢板屈服强度低，保证了优 良的成型性，且经冲压变形产生大量位错，在随后车身烤漆( 约1 7 0 温度 下1 处理中，固溶c 原子对位错产生强烈钉扎作用，使钢板屈服强度提高 而获得高抗凹性能。 图1 3 为烘烤硬化钢板( b h 板) 与传统钢板烘烤前后抗凹陷性能的变 化曲线。从图1 3 可以看出，与传统钢板相比，b h 钢板在1 7 0 。c 的温度下 进行2 0 r a i n 的高温涂漆烘烤后，屈服强度大大增加，抗凹陷能力也随之增 强【3 1 。烘烤硬化汽车板正是依据汽车板在喷涂烤漆高温时效过程中屈服强 度提高这一特性而得名。 e e 、 鍪 廷 譬 邕 图1 3b h 钢板与传统钢板烘烤前后抗凹陷性能的变化曲线 f i g1 3a n t i d e p r e s s i o np r o p e r t yo fb h s t e e la n dt r a d i t i o n a ls t e e lb e f o r eb a k i n ga n d t h o s ea f t e r 目前，开发出的b h 钢板主要有4 大类，即氮化钢板、双相钢板、含 磷铝镇静烘烤硬化钢板和超低碳烘烤硬化钢板( e l c b h 钢板) 。其中，氮 辽宁科技大学硕士论文 第一章绪论 化钢板常温时效性能差，在冲压时极易产生滑移线且塑性应变比r 值较低， 成形性能较差；双相钢板强度虽高，但r 值较低，压延性稍差。价格也较 高，在使用上受到了一定的限制。含磷铝镇静烘烤硬化钢板和e l c b h 钢 板具有良好的冲压成形性能和塑性、较高的抗凹陷性能和强度，适合于汽 车零件，特别是汽车车身外覆盖件的冲压成形，在汽车工业得到了广泛应 用。然而，含磷铝镇静烘烤硬化钢板的成形性较e l c b h 钢板低且具有一 定的常温时效性，故近年来随着i f 钢为代表的超低碳钢系列产品的开发发 展，e l c b h 钢板已有完全取代它的趋势 9 a o 】。 1 3 2 传统冷轧烘烤硬化钢的生产工艺 烘烤硬化钢板的生产工艺流程：铁水脱s 一转炉复合吹炼一钢包合金 化一吹氩处理一连铸一热连轧一酸洗一冷连轧一退火一平整一精整一成品 检验、交货。烘烤硬化钢板的轧制工艺上分为冷轧和热轧，两种工艺又 可结合成热轧后冷轧的连续过程。 1 热轧工艺 综合考虑影响烘烤硬化钢板性能的主要生产工序及现场连续化大生 产的特点，热轧板坯均热温度按热轧厂加热炉的要求设定。为避免在奥氏 体+ 铁素体两相区热轧，终轧温度应略高于彳r 3 。 烘烤硬化钢板中有些是通过加n b 或n b 和t i 进行强化的，使其与c 形成化合物残留在铁素体基体中。烘烤硬化钢板在n b 处理或n b + t i 复合 处理的超低碳钢中，当添加t i 或n b 量较低情况下往往采用较低的板坯加 热温度和开轧温度，终轧在奥氏体区内进行，采用快速大压下并尽可能降 低终轧温度，采取高温卷曲( 大于6 8 0 ) ，总之采用“两低两高”的热轧工 艺。这样可保证碳氮化物充分析出长大，从而清除间隙原子，在随后的再 结晶退火中再降低温度，促使再结晶晶粒长大和 1 1 1 堙；j 构发展【l ”。 2 冷轧工艺 冷轧的压下率方面要控制在8 0 9 0 。 退火工艺：对于超低碳烘烤硬化钢板要求高温退火，使碳化物分解随 后进行快速冷却从而有形成有利的 1 1 1 ) 再结晶结构，提高产品的深冲性和 烘烤硬化值。冷轧烘烤硬化钢板可通过罩式退火、连续退火和热镀锌退火。 6 辽宁科技大学硕士论文第一章绪论 表1 2 【1 2 】列举出各种退火方式的优劣性。 表1 2 各种退火方式的比较 t a b l e l 2c o m p a r i s o no fv a r i o u sa n n e a l e d 退火方式机械性能 罩式退火 连续退火 l c 热镀锌 e l c 热镀锌 r 值高，很难获得最好的烘烤硬化值 r 值略低，烘烤硬化值最好 r 值低，各向异性严重 机械性能好，但对炼钢工艺的要求特别高 罩式退火技术用于生产冷轧钢板己有多年的历史，其保护气体主要是 9 5 左右的n 2 和5 左右的h 2 。而七十年代末e b n e r 和l o i 公司分别开发的 以l o o h 2 为保护气体的全氢强对流罩式炉应用于板材生产给罩式退火技 术带来一次革命。氢气的传热导率比传统保护气体高7 倍，氢气密度是氮 气的1 1 4 ，当氢气作为保护气体在炉内流动时，其阻力要比氮气小的多。 这样全氢保护气体在同样马达功率与风机叶轮直径下具有较高的流动速 度和传热速度。这导致在实际退火过程中，全氢退火的加热速度和冷却速 度要比混氢退火提高5 0 ；同时可使钢卷内部和外部的温度分布和实物质 量更均匀。另外氢气具有强还原性，用氢气作保护气体可保证钢卷不补氧 化，并有助于提高钢板表面的清洁度。 罩式退火过程中整个钢卷的温度分布是不均匀的，各点的热历史是不 相同的，因而使钢卷的最冷点温度达到要求的退火温度并保温足够的时 间，是保证整卷钢性能合格、稳定的必要条件。 连续退火处理机组( 简称为c a p l 机组) 用连续退火炉代替罩式退火炉， 可缩短冷轧后钢卷的电解清洗、罩式退火、平整、检查、精整各工序周期。 日本钢管福山厂n o 1 c a l 于1 9 7 1 年8 月投产，是世界上第一条连续退火线。 新日铁群津厂n o 1 c a l 于1 9 7 2 年l o 月投产，这两条生产线采用过时效技术 生产出深冲级冷轧钢板，从而开创了用连续退火工艺生产冷轧板板带的历 史。连续退火技术的特点是通过控制一次冷却速度、一次冷却终了温度和 过时效温度，使钢中固溶碳充分析出。 罩式退火与连续退火技术的不同点主要在于：加热速度、退火温度和 保温时间，即加热制度不同，如表1 3 罩式退火与连续退火工艺参数比较。 同罩式退火相比，连续退火生产则有更大的优越性，主要在于： ( a ) 连续退火钢带的力学性能，无论在钢带长度还是宽度方向上，都比较 7 辽宁科技大学硕士论文第一章绪论 均匀。 ( b ) 钢带平整度高，板形好，有利于汽车厂深加工成形构件的形状控制。 ( c ) 钢带表面质量好，无粘结现象，对于喷漆或都表面涂层处理，其表面 与涂料的粘结附着力强，喷漆或者涂层质量好。 ( d ) 生产周期短。 ( e ) 退火温度范围较高，冷却速度自由度大，有利于新产品的开发。【1 3 】 表1 3 罩式退火与连续退火工艺参数的比较 t a b l e l 3 c o m p a r i s o no fb e l l - t y p ea n n e a l i n ga n dt h ec o n t i n u o u sa n n e a l i n gp r o c e s s p a r a m e t e r s 1 4 国内外烘烤硬化汽车板的生产现状 资料介绍，汽车自身质量每减轻1 ，燃油消耗可下降0 6 1 0 。轿 车车身的钢板消耗量约占整车钢材消耗量的7 5 ，因此采用b h 等高强度钢 板来减薄汽车板的厚度以减轻汽车自身质量便是降低油耗的主攻方向【”j 。 b h 钢板的开发和应用是紧密结合汽车制造工艺进行的。比如，美国内陆钢 铁公司最早利用冲压时的应变和喷漆烘烤时的温度条件，开发出b h 钢板， 提高了汽车钢板构件的强度。现在，该公司已经可以采用低碳钢、含磷钢 和超低碳钢3 4 钢种的化学成分系列，按不同强度和冲压级别的牌号要求， 分别进行生产。仅含磷的烘烤硬化r p b h 钢板，就有1 8 0 、2 2 0 、2 6 0 和 3 0 0 m p a 等多个屈服强度级别的产品。德国蒂森钢铁公司在2 0 世纪8 0 年代 末期已经能够系列化、标准化地生产b h 钢板，并同德国大众、宝马、戴姆 勒) 奔驰和瑞典沃尔沃等汽车公司合作，进行高强度b h 钢板成形性和实际 应用的研究开发工作l ”】。法国阿塞勒集团是当今世界最大的汽车板生产 商，该公司b h 钢板的生产及研发现状列于表1 4 【l6 1 。日本各大钢铁公司在 2 0 世纪8 0 年代就普遍采用连续退火线生产b h 钢板。至1 9 9 6 年，日本钢铁联 盟颁布的关于汽车用钢的j f s 行业标准中，把冷轧钢板( j f sa 2 0 0 t 1 9 9 6 ) 、 热镀锌钢板( j f sa 3 0 1 1 1 9 9 6 ) 、电镀锌钢板( j f sa 3 0 3 1 - 1 9 9 6 ) 、电镀锌 辽宁科技大学硕士论文第一章绪论 ii 镍合金钢板( j f sa 3 0 4 1 1 9 9 6 ) 和电镀锌镍并涂有机复合物钢板( j f s a 3 0 5 1 - 1 9 9 6 ) 都列入了b h 钢，这说明了日本b h 钢的应用日益广泛1 1 4 】。至 2 0 0 2 年，日本的微型汽车车身面板几乎1 0 0 都采用高强度b h 钢板1 1 7 表1 4