DC04EK搪瓷用钢的组织性能研究及其工艺开发

论文摘要

搪瓷用钢在国民经济中占有非常重要的地位,与人们的生活密切相关,而国内的搪瓷专用钢板起步较晚,搪瓷钢板要求既具有高延伸率、高n值和r值,又具有优良的涂搪性能。国内外搪瓷用钢的生产多采用罩式退火工艺,目的为促使第二相粒子的聚集长大,但随着生产线自动化、连续化的需求,连续退火生产已经慢慢成为潮流。本课题在一般冲压用钢的基础上添加适量元素,开发用于深冲的超低碳冷轧搪瓷用钢DC04EK的生产工艺。通过热轧、冷轧、罩式退火和连续退火,着重研究了退火后实验钢的显微组织和力学性能,并对实验钢的贮氢能力、成形性能进行了检测,通过比较两者的优劣,制定出最佳的退火工艺制度,论文的主要内容及研究结果如下：(1)综合考虑各种元素在搪瓷钢中的作用,在一般冲压用钢成分的基础上,适当增加Mn,S及Ti的含量,确定实验钢的化学成分。(2)对于罩式退火工艺,考察退火温度对力学性能的影响。随退火温度升高,力学性能得到优化,γ织构增强。最佳工艺制度为在730℃℃保温5h。(3)对于连续退火工艺,研究均热温度和保温时间对显微组织、微观织构及力学性能的影响,确定实验钢的最优连续退火工艺。调整均热温度能更为有效地改善实验钢的力学性能及增强丫织构。最佳工艺制度为在850℃均热并保温90s。(4)对比分析两种退火工艺,着重分析工艺制度对显微组织、析出物形态及分布、力学性能的影响。退火后的显微组织均为铁素体,在铁素体基体上弥散分布着大量的Ti4C2S2、MnS及Ti(N, C);罩退后实验钢的析出物的尺寸及体积分数大于连续退火工艺的实验钢：连续退火的强度略高于罩式退火,但均能满足DC04EK的性能要求。(5)检验两种退火工艺条件下的成形性能及抗鳞爆性能。两种退火工艺后的实验钢均能达到DC04EK搪瓷用钢的要求；采用罩式退火的贮氢能力优于连续退火。(6)综合分析实验结果,制定出适宜于DC04EK搪瓷用钢的热轧、冷轧及退火工艺。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 搪瓷钢的发展现状
• 1.1.1 国内搪瓷钢的发展现状
• 1.1.2 国外搪瓷钢的发展现状
• 1.2 冲压用钢退火工艺的研究现状
• 1.2.1 冲压用钢罩式退火工艺的研究现状
• 1.2.2 连续退火的发展及冲压用钢的连续退火工艺的研究现状
• 1.2.3 连续退火线与罩式退火炉的比较研究
• 1.3 冲压性能的评价指标
• 1.3.1 拉伸强度、延伸率
• 1.3.2 塑性应变比
• 1.3.3 各向异性系数
• 1.3.4 加工硬化系数
• 1.4 衡量抗鳞爆性能的指标及评价方法
• 1.4.1 钢中的氢陷阱
• 1.4.2 氢渗透实验原理
• 1.5 织构及其分析方法
• 1.6 本课题的研究目的及内容
• 第2章 成分设计与实验方案的确定
• 2.1 实验钢的成分设计
• 2.1.1 实验钢中各成分作用的分析
• 2.1.2 实验钢中析出物的预测
• 2.2 实验方案设计
• 2.2.1 热轧方案
• 2.2.2 酸洗及冷轧方案
• 2.2.3 退火设备
• 2.2.4 组织性能的检测方法
• 2.2.5 退火工艺的模拟实验
• 2.3 本章小结
• 第3章 DC04EK搪瓷用钢的实验室试制
• 3.1 热轧过程
• 3.1.1 热轧工艺
• 3.1.2 热轧显微组织及织构的观察
• 3.2 罩式退火工艺对组织性能的影响
• 3.2.1 罩式退火工艺的设定
• 3.2.2 保温温度对显微组织的影响
• 3.2.3 保温温度对力学性能的影响
• 3.2.4 保温温度对微观织构的影响
• 3.3 连续退火工艺对组织性能的影响
• 3.3.1 连续退火工艺的设定
• 3.3.2 不同均热温度下连续退火工艺的研究
• 3.3.3 不同保温时间下连续退火工艺的研究
• 3.3.4 提高均热温度与延长保温时间对组织性能影响的比较
• 3.4 两种退火工艺对比分析
• 3.4.1 两种退火工艺对显微组织的影响
• 3.4.2 两种退火工艺对性能的影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 模拟成形性及氢渗透试验
• 4.1 实验钢的模拟成形性试验
• 4.1.1 模拟成形性试验方法
• 4.1.2 试验结果
• 4.2 氢渗透试验
• 4.2.1 实验装置
• 4.2.2 实验步骤
• 4.2.3 实验结果及分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢