高強鋼板熱鍍鋅工藝研究
時間:2022-12-04 03:19:57
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摘要:鋼鐵一直是汽車工業在生產中的主要材料。由于人們對汽車的質量和重量有了更高的要求,加上面臨鋁鎂及塑料等輕質材料的沖擊,高強鋼板應運而出,在減重及節能方面和其他材料展開了競爭。而在汽車工業的生產過程中,高強鍍鋅板是其中重要的一環,決定著產品的質量?,F階段常用的高強鋼材有3種,即雙相鋼、相變誘發塑性鋼及孿晶誘導塑性鋼。
1高強鍍鋅鋼
現階段,廣泛使用的高強度鍍鋅鋼可分為外雙相鋼和相變誘發塑性鋼兩種。國內外雙相鋼、相變誘發塑性鋼的研究及生產現狀是比較樂觀的,雙相鋼在各個抗拉強度上都得到了開發和商業化利用,相變誘發塑性鋼在高強度的抗壓強度中也得到了開發和商業化的利用。1.1雙相鋼的性能與生產工藝。雙相鋼具備很多優點,是現在比較成熟的一種高強鍍鋅鋼。雙相鋼高強度的特點能夠滿足汽車在強度和碰撞標準上的要求,它的低屈服性也能夠很好地滿足汽車在成型性和塑形方面的需求,使得汽車在節能減排和減輕自重方面有著天然的優勢。雙相鋼本質上是低碳鋼在臨界處經過熱處理工藝得到的高強度鋼,所以,雙相鋼在現階段制作高強度鍍鋅板原板的成產工藝主要有兩種,一種是熱軋工藝,一種是軋后的熱處理技術。熱軋工藝主要是對雙相鋼熱軋的終軋溫度進行控制,控制區間在兩相的范圍內,然后經過冷卻,通過控制在最后處理中的形變溫度以及恒定的冷卻速度而得到的高強度鋼。其生產的工藝流程是將熱軋鋼加熱800℃進行保溫,再用水淬煉。軋后熱處理工藝主要指的是對降熱軋過的鋼材進行重新加熱,加熱的溫度控制在兩相的區間內,然后經過恒定速度時間的冷卻,得到高強度鋼材。1.2雙相鋼組織性能。大量的研究數據顯示,雙相鋼的組織外貌是有所不同的,大致可以分為無序組織和有序組織兩種。通過顯微鏡的觀察可以看出,雙相鋼內部的組織成分會隨著成型的方式發生改變。目前大部分的雙相鋼基本都是無序的組織,其內部有著晶界強化和細晶強化、亞晶結構及殘留于奧瑪氏體和第二相彌散強化,這些顯微組織會在鐵素體的相界面或者是馬氏體的相界面進行移動性位錯面。這種情況的存在,導致雙相鋼在同等的抗拉強度下,區屈服的強度降低,但伸長率增大,從而增強彈性。1.3相變誘發塑性鋼的組織性能。從內部的組織外貌來看,如果是低合金制成的相變誘發塑性鋼,內部組織里面的鐵素體的含量最多,高達95%左右,而其他的馬氏體和貝氏體及奧氏體加起來才占5%左右。這就導致相變誘發塑性鋼的第二相硬相組織的分布有著比較高的加工硬化指數,在這一點上和雙相鋼是比較接近的。除此之外,在成鋼的過程中,相變誘發塑性鋼內部的組織元素會發生變化,內部少量參與的奧氏體會逐步向馬氏體轉化,這種變化會使得鋼材的硬度和塑造性產生較好的共存性[1]。而由于內部組織發生變化,高合金制成的相變誘發塑性鋼在綜合性能上遠遠超過了低合金制成的相變誘發塑性鋼,不管是在伸長率上還是在強度上。
2熱鍍鋅工藝
作為汽車重要的組成部分,雙相鋼支撐的面板和構件都需要進行熱鍍鋅的處理,才能擁有良好的耐腐蝕性能。而雙相鋼的生產無論是使用熱軋工藝還是熱處理工藝,在進行熱鍍鋅的過程中,都需要立刻放入460℃的鋅液中進行鍍鋅,這個過程中由于溫度的變化,很難得到理想的鍍鋅效果。到目前為止能夠解決此情況的辦法有兩種:一種是添加元素,一種是采用鋅淬技術進行鍍鋅。
3結語
雙相鋼是由F+M組成的低碳低合金化的新型鋼種,具有高強度、高強韌性、綜合力學性能優、合金化程度低、生產工藝簡單、成本低廉等一系列特點,可廣泛適用于冷加工成型,是一種很有發展前途的、有很大經濟效益潛力的高效鋼種。因此,我國應加快研制生產雙相鋼的步伐,使其盡快在國際上得到廣泛應用。
參考文獻:
[1]高洪剛,劉明輝,欒天陽.本鋼400MPa熱鍍鋅烘烤硬化高強鋼研制開發[J].金屬世界,2015(2):63-65.
作者:劉潤博 馬欣欣 單位:河鋼集團邯鋼公司