超深冲DP钢组织演变规律和织构控制研究

双相（DP）钢多用于需高强度、高抗碰撞吸收能且成形性要求较严格的汽车零件，强度范围为500～1200MPa。汽车工业发展动向表明，急需强度更高，深冲性能更好的高强钢板。超深冲DP钢具有较高的r值，可以取代部分高强IF钢，应用于汽车覆盖件及其它成形复杂部件，起到节能降耗，提高安全性的目的。许多学者对DP钢的组织控制和工艺优化进行了大量研究工作。但针对DP钢的深冲性能和织构控制的相关理论研究还处于初步探索阶段，国内在此方面相关研究尚属空白。为此，建议进行超深冲DP钢组织演变规律与织构控制研究。本研究拟采用热模拟实验研究和理论分析相结合的方法，通过合理设计成分，优化制备工艺，运用显微分析技术研究微观组织演变规律，有效促进DP钢有利织构形成及发展，提高DP钢板r值。经实验室的基础研究，为汽车用超深冲DP钢的规模生产提供理论依据。该项研究对填补国内空白，促进世界汽车用钢生产发展具有极其重要的意义。

传统双相(DP)钢深冲性能较差(r<1.0)，限制了其在汽车覆盖件或冲压件上的使用范围。本项目设计了C-Mn-Al-Cr-Mo系和C-Si-Mn-Nb-Ti系深冲DP钢，并对该钢种的制备工艺与组织性能以及织构控制进行了系统研究与理论分析。研发出了抗拉强度在400~600MPa级别，延伸率大于30%，r值达到1.4及以上的深冲DP钢。. 利用Color-OM、SEM、TEM和XRD、EBSD技术分析了热轧卷取温度、冷轧压下率以及退火工艺参数对于深冲DP钢组织性能和织构的影响。C-Mn-Al-Cr-Mo系和C-Si-Mn-Nb-Ti系深冲DP钢的最佳卷取温度分别为700℃和650℃；冷轧压下率最优为75%；前者以10℃/s加热到860℃保温80s冷到室温，而后者采用先以15℃/s加热到710℃，再以0.5℃/s加热到880℃保温80s后冷到室温。研究得出，采用较快加热速率的连续退火工艺，能细化DP钢铁素体晶粒，有利于深冲织构发展，而NbTi系采用先快后慢加热，既能发展织构，又能确保部分粒子回溶，减少弥散粒子的不利影响，同时能充分提高奥氏体的淬透性。低温退火不利于铁素体再结晶织构发展，而高温退火易出现低碳贝氏体组织恶化性能。DP钢的相变不会对铁素体的γ纤维织构产生明显影响，然而会引起不利织构的产生，如{001}<110>取向。. 随着Mo含量的增加，深冲DP钢的各项力学性能得到明显的提升。Nb和Ti含量过高，(NbTi)(CN)弥散的复合析出粒子增多，γ纤维织构强度减弱，且难以得到双相组织结构。对于C-Al-Mn-Cr-Mo系而言，连续退火的再结晶初期，由于冷轧过程中硬质相引起的形变带使得α纤维织构优先形核和长大，再结晶末期直到完全再结晶，γ纤维织构逐渐吞噬α纤维织构而长大。对于C-Si-Mn-Nb-Ti系，再结晶初期由于大量的弥散的NBTi粒子析出，导致织构明显衰弱，Nb和Ti的添加使得再结晶被延迟，从而使得γ纤维织构有充分的时间形核与长大。