CR820_1180DP正交法退火工艺研究_王海龙.pdf

图 1热模拟退火工艺CR820/1180DP 正交法退火工艺研究王海龙1，魏升辉1，许强1，逯志强1，艾兵权1，王玉慧2（1.唐山钢铁集团有限责任公司技术中心，河北唐山063000；2.唐山钢铁集团有限责任公司质量管理部，河北唐山063000）摘要：利用 Gleeble-3800 热模拟试验机对 1.2 mm 厚的 CR820/1180DP 开展正交退火工艺研究，分析其力学性能、组织规律与退火工艺要素的关系。正交试验结果表明：对 Rp0.2和 Rm影响大小优先级均为退火温度缓冷温度过时效温度；退火温度对 Rp0.2具有比较显著影响，对 Rm则具有一般显著影响；因大量合金元素的加入提升了过冷奥氏体的稳定性，缓冷温度和过时效温度对 Rp0.2、Rm两指标均不存在显著性影响；材料的 Rp0.2、Rm随退火温度提升而大幅升高，组织逐渐由铁-马氏体双相组织向铁-马氏体-贝氏体多相组织转变，且铁素体软相大幅降低，马氏体、贝氏体含量大幅增加。为满足产品性能及提高产品局部成形性能，推荐在退火温度为 810、缓冷温度为 650、过时效温度为 280 的工艺下开展工业试制。关键词：正交试验；1180DP；退火工艺；显著性；显微组织；工业试制中图分类号：TG156.2文献标识码：A文章编号：1672-1152（2023）05-0032-030引言在全球绿色低碳转型大势不可逆转的背景之下，汽车轻量化势在必行，车身结构减重是汽车轻量化的重要手段。运用薄规格先进高强钢进行车身结构设计可有效实现汽车轻量化。CR820/1180DP 作为双相钢系列的最高强度级别，主要用于制作门槛梁、保险杠、座椅加强板等，可以极大地提升车身碰撞安全性能，轻量化效果显著1-4。CR820/1180DP 合金成本高，生产难度大，其中以退火工艺最为关键。“正交试验法”是采用正交表合理处理多变量试验的一种非常重要的数理统计方法，优点在于通过安排更少的试验方案即可获得最优的试验结果，并预测出最优试验结果可能存在的变化区间5。基于此，本文采用正交试验法，利用 Gleeble-3800 热模拟试验机对 CR820/1180DP退火工艺进行了相关研究。1试验材料及方法1.1试验材料试验材料选用 CR820/1180DP 对应冷硬钢带，厚度为 1.2 mm，酸轧压下率为 52%，化学成分如表 1所示。1.2试验方法如表 2 所示，考虑退火温度、缓冷温度、过时效温度三个关键工艺要素，每个因素选取三个水平开展正交退火工艺热模拟实验，选用 L9 正交表。利用Gleeble-3800 热模拟试验机对冷硬钢带进行退火热模拟试验，热模拟退火工艺如图 1 所示。对所得热模拟试样按 GB/T 228.12010 金属材料拉伸试验 第 1部分：室温试验方法 沿轧制方向切取标距为 50 mm的 P5 试样，并使用 Zwick Roell/Z100 拉伸试验机进行测试。沿轧制方向从热模拟钢板上切取金相试样，经镶嵌、打磨、抛光、4%（体积分数）硝酸酒精腐蚀后，使用 OLYMPUS-PMG3 光学显微镜进行显微组织观测，利用型号为 JSM-6510 扫描电镜进行显微形貌观察。2试验结果及讨论2.1力学性能下页表 3 所示为正交试验表及力学性能结果，下页表 4 所示为试验结果极差分析结果。由结果可知，对 CR820/1180DP 来说，对 Rp0.2和 Rm数值影响大小优先级均为退火温度缓冷温度过时效温度，且退收稿日期：2022-12-06第一作者简介：王海龙（1990），男，河北唐山人，毕业于东北大学，硕士，工程师，主要从事汽车板研发及成型仿真方向的研究工作。总第 208 期2023 年第 5 期山西冶金Shanxi MetallurgyTotal 208No.5，2023DOI:10.16525/14-1167/tf.2023.05.012表 1试验钢化学成分%w（C）w（Si）w（Mn）w（P）w（S）w（Cr）w（B）w（Als）w（Fe）0.100.150.200.402.32.5 0.02slow cooling temperatureover agingtemperature.The annealing temperature has a significant impact on Rp0.2,while it has a generally significant impact on Rm;Due to theaddition of a large amount of alloying elements,the stability of undercooled austenite is improved,and there is no significant effect of slowcooling temperature and over aging temperature on Rp0.2and Rmindicators.Rp0.2and Rmof the material increased significantly with theincrease of annealing temperature,and the structure gradually changed from iron martensite dual phase structure to iron martensite bainitemulti-phase structure,and the ferrite soft phase decreased significantly,and the content of martensite and bainite increased significantly.Tomeet product performance and improve local formability,it is recommended to conduct industrial trial production under the process ofannealing temperature of 810,slow cooling temperature of 650,and overaging temperature of 280.Key words:orthogonal experiment;1180DP；annealing process;significance;microstructure;industrial trial production（上接第 2 页）34