終軋溫度與卷取溫度對DC04性能的影響

文宇龍

(馬鋼股份公司制造部 安徽馬鞍山 243000)

隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，競爭越來越劇烈。汽車對鋼板質(zhì)量及品種提出越來越高的需求，促使鋼材生產(chǎn)單位不斷的革新工藝技術(shù)和改進(jìn)質(zhì)量。不僅要求好的表面質(zhì)量、優(yōu)良的抗凹陷能力以及結(jié)構(gòu)剛度、焊接性能、耐蝕性能、良好的減震吸聲性能[1]-[3]，此外對材料的成形性能要求越來越高。

超低碳鋼DC04是汽車板用深沖鋼，主要用作于深拉延伸成形的內(nèi)覆蓋件以及外覆蓋件包括發(fā)動機(jī)蓋外板、頂蓋、翼子板、擋泥板等。DC04的性能受到各工序的影響，每個工序都需要進(jìn)行精確控制。熱軋工序是整個生產(chǎn)流程中最重要的幾道工序之一，該工序工藝直接影響最終產(chǎn)品的性能[4]。深入的了解熱軋過程中終軋溫度以及卷取溫度對DC04深沖性能的影響，有利于滿足客戶多樣化的需求，同時有利于企業(yè)提高自身產(chǎn)品的質(zhì)量，提高企業(yè)的品牌形象。

1 實驗材料及方法

實驗材料為某鋼廠生產(chǎn)DC04煉鋼生產(chǎn)的連鑄板坯，具體化學(xué)成分控制見表1所示：

表1 實驗用鋼DC04化學(xué)成分 wt%

鑄坯經(jīng)1580進(jìn)行軋制，熱軋過程如下：坯料加熱到1200℃保溫3h，隨后經(jīng)高壓除鱗，先經(jīng)過2輥可逆式粗軋后采用4輥可逆式粗軋，隨后經(jīng)F1-F7精軋機(jī)按照設(shè)定的道次進(jìn)行軋制，最后經(jīng)過卷取機(jī)進(jìn)行卷取。實際終軋溫度以及卷取溫度如表2所示。酸軋經(jīng)過5機(jī)架軋制，壓下率控制在75%以上，隨后經(jīng)退火爐高溫退火處理[5]。

表2 1-7#試樣對應(yīng)的熱軋參數(shù)

利用拉伸試驗機(jī)對DC04熱軋卷以及成品卷的力學(xué)性能進(jìn)行檢測，利用金相顯微鏡對DC04成品組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，腐蝕劑采用4%硝酸酒精溶液。

2 實驗結(jié)果及分析

2.1 力學(xué)性能

在相同卷取溫度的條件下，1#、2#、3#試樣的力學(xué)性能隨終軋溫度的變化趨勢如圖1所示。從圖1中可以看出，熱軋卷的抗拉強(qiáng)度以及屈服強(qiáng)度隨著終軋溫度的升高，強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢，而延伸率呈現(xiàn)線性上升趨勢。主要是由于隨著終軋溫度的增高，第二相粒子析出減少，細(xì)化晶粒的效果減弱。從而導(dǎo)致強(qiáng)度降低，塑性上升。

在相同的終軋溫度條件下，4#、5#、6#、7#試樣的力學(xué)性能隨卷取溫度的變化趨勢如圖2所示。從圖2中可以看出，熱軋卷的抗拉強(qiáng)度及屈服強(qiáng)度隨著卷取溫度的升高，強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢，延伸率呈現(xiàn)上升趨勢。但幅度均較小，基本強(qiáng)度波動水平控制在10 MPa左右；延伸率控制在51%～56%范圍以內(nèi)。主要是由于卷取溫度的升高，提高了析出物在鐵素體中的析出能力，同時提高了擴(kuò)散能力，進(jìn)一步促使第二相粒子在卷取后的緩冷過程中聚集、粗化[6]、[7]。

圖3、圖4為DC04成品性能與終軋溫度以及卷取溫度的關(guān)系圖，從圖3中可以看出，1#、2#、3#試樣的力學(xué)性能隨著終軋溫度的增加，強(qiáng)度基本呈現(xiàn)下降的趨勢，但是下降趨勢不明顯，幅度較低，基本控制在10 MPa以內(nèi)。中部的強(qiáng)度相對于頭部、尾部都有所降低，但差距不明顯。延伸率以及r值從圖1中可以看出，延伸率控制在43.5%-46.5%之間，r值控制在2.65-2.85之間，差距均較小。終軋溫度的變化對成品性能的影響幅度不大，趨勢不明顯。

圖3 終軋溫度對DC04成品卷性能的影響

圖4 卷取溫度對DC04成品性能的影響

從圖中可以看出，4#、5#、6#、7#試樣力學(xué)性能隨著卷取溫度的增加，強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢，中部強(qiáng)度相對頭部、尾部有所降低，但幅度不明顯。延伸率基本控制在42%-48%，r值控制在2.5-3.3之間，中部相對頭尾偏大。主要是由于較高的卷取溫度有利于第二相質(zhì)點的析出和粗化，有利于提高DC04的深沖性能。卷取溫度沿整個帶卷長度并不均勻，帶鋼的頭部溫度高，尾部溫度低，頭尾的性能均不如中部。

2.2 顯微組織

圖5為1#-7#DC04成品試樣的金相組織照片，顯微組織均為鐵素體+彌散碳化物。其中1#試樣的晶粒最為細(xì)小，晶粒度達(dá)到8.5級別；7#試樣晶粒度最為粗大，晶粒度為7.5級別。對比圖3、4可以看出，晶粒越粗大，表明其強(qiáng)度越低。

圖5 1#-7#試樣金相照片

3 結(jié)論

熱軋卷在終軋和卷取過程中，隨著終軋和卷取溫度的增加，屈服強(qiáng)度基本呈現(xiàn)下降趨勢，延伸率呈上升趨勢。

DC04成品卷性能隨熱軋終軋溫度以及卷取溫度的變化幅度不明顯。