摘 要:通過拉伸試驗、金相檢驗和成形試驗,分析了熱軋卷取溫度對冷軋 DC01鋼板顯微組織 和成形性能的影響。結果表明:隨卷取溫度由680 ℃升高至730 ℃,冷軋 DC01鋼板的屈服強度和 抗拉強度均呈不同程度的下降趨勢,下降幅度在20~30MPa,斷面收縮率 A80 提升約2%,最高可 達41.5,塑性應變比r 提升約0.4,最高可達2.05,加工硬化指數n 變化不大,冷軋 DC01鋼板的綜 合成形性能與罩式退火 DC01鋼板的相當;在730 ℃高溫卷取條件下,DC01鋼板的熱軋組織和冷 軋組織均為鐵素體+少量珠光體,冷軋過程中再結晶阻力較小,有利于γ纖維織構的形成,使材料 的塑性應變比r 大幅提高,從而改善材料的沖壓成形性能;在730 ℃高溫卷取條件下,冷軋 DC01 鋼板的相對錐杯值和脹形高度與罩式退火 DC01鋼板的相當,其沖杯高度達到了罩式退火 DC01 鋼板的86%,綜合成形性能良好。
關鍵詞:DC01鋼;卷取溫度;顯微組織;塑性應變比;成形性能
中圖分類號:TG115 文獻標志碼:A 文章編號:1001-4012(2022)03-0023-03
DC01鋼作為一種典型的冷軋低碳鋼,因其良 好的焊接、冷成形及機械加工性能,被廣泛用于汽 車、家電等行業(yè)。熱軋工藝可以控制鋼中第二相完 全均勻固溶,其工藝制度的好壞對冷軋薄板組織與 性能的影響很大,其中,終軋溫度和卷取溫度是最主要的影響因素。低碳深沖鋼主要實行三高一低的熱 軋制度,即高溫加熱、高溫開軋、高溫終軋和低溫卷 取,目的是讓 AlN 在高溫時固溶,在快速低溫卷取 中避免析出,而在冷軋后退火時緩慢析出[1]。目前, 部分冷軋廠采取以高質量產品代替低質量產品的供 貨方式來搶占市場,這不僅增加了企業(yè)的運行成本, 還對 DC01鋼產品的成形性能提出了更高要求[2]。
筆者采用力學性能測試、金相檢驗和成形試驗, 分析了熱軋工藝中的卷取溫度對冷軋 DC01鋼板顯 微組織和成形性能的影響,以期為該類鋼板的應用 與發(fā)展提供參考依據。
1 試驗材料與方法
1.1 試驗材料
試驗材料為DC01鋼,其化學成分見表1。常規(guī) DC01鋼板的生產工藝流程為高爐→轉爐→連鑄→ 熱連軋→冷連軋→退火,最終產品的厚度為1mm。
1.2 試驗方法
熱軋工藝、酸洗后軋制壓下率及冷軋工藝參數 如表2所示。在冷軋 DC01鋼板上沿與軋制方向成 0°,45°,90°等3個方向分別取樣。經罩式退火處理 后的 DC01鋼板(簡稱罩退 DC01鋼板)作為對比試 樣。采用 Zwick-Roell/Z100 型拉伸機進行力學性 能 測 試 。采 用OLYMPUS-PMG3型 光 學 顯 微 鏡 ,對試樣的顯微組織進行觀察。成形試驗采用 145- 60-ERICHSEN 型板材成形試驗機,包括沖杯試驗、 脹高試驗和錐杯試驗。沖杯試驗評價指標為最大成 形力條件下的沖杯高度,該值與塑性應變比密切相 關。脹高試驗用于評價材料的脹形性能,評價指標 為脹形高度,主要受加工硬化指數影響。錐杯試驗 可用于評價金屬板材拉深和脹形兩種成形性能,評 價指標選用相對錐杯值,以避免對數據離散度的影 響,該值與加工硬化指數、塑性應變比密切相關。
2 試驗結果與分析
2.1 卷取溫度對試樣力學性能的影響
由表3可見:隨卷取溫度的升高,兩種 DC01鋼 板的屈服強度和抗拉強度均呈下降趨勢,下降幅度 在20~30MPa,斷面收縮率 A80 上升約2%,塑性 應變比r 提升約0.4,加工硬化指數n 變化不大;在 730 ℃卷取溫度條件下,冷軋 DC01鋼板的大部分 力學性能都比罩退 DC01鋼板好,這表明在該卷取 溫度下,冷軋 DC01鋼板的脹形性能、翻邊性能和彎 曲性能較好,同時具有一定的拉深性能和抗起皺性 能,拉深沖杯過程中,拉深件的制耳高度較小[3]。
