论文部分内容阅读
汽车在带给人类便利的同时,也带来了一系列其他问题。尤其是近些年随着能源危机的加剧、地球温室效应的出现,使节能、环保和安全成为汽车工业发展面临的三大问题。汽车轻量化是解决这些问题的重要途径。汽车整车的轻量化是通过各个零部件的轻量化来实现的。据统计,汽车车轮作为高速旋转的非簧载质量,其轻量化所产生的节能效果将是其他零部件节能效果的1.5倍左右。因此,车轮轻量化是实现汽车轻量化的有效途径。已经引起广大汽车制造厂商的广泛关注。但是,国内生产的轻量化车轮与国外同类型产品相比,普遍存在重量大、成形和焊接过程易开裂导致产品破碎率高、疲劳性能不理想等一系列问题。为解决车轮轻量化过程中遇到的这些问题,有必要开发出一种新型的、具有优异成形性、焊接性和疲劳性高强车轮用钢。本论文主要采用Gleeble-1500热模拟试验机,Formastor-F II型热膨胀仪、金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、显微硬度仪、WE-300B型拉伸试验机以及BUP600板材成形试验机,首先通过相关实验研究明确了590MPa级商用车车轮用钢目标组织,然后系统讨论了主要化学成分对实验钢相变动力学的影响,探讨了各工艺参数对变形诱导铁素体相变的影响以及不同控轧控冷条件下实验钢的微观组织演变规律。最终确定了590MPa车轮用钢优化的成分体系和工艺参数范围,开发出的RS590轻量化车轮用钢各项性能满足技术指标要求,达到国外同系列产品水平。论文主要研究成果如下:通过相关实验研究确定了590MPa级车轮用钢的目标组织为铁素体+贝氏体双相组织,优化的合金成分体系为:0.04-0.08C-1.2-1.8Mn-0.5Si-0.02-0.04Nb。两种不同Nb含量实验钢的CCT曲线几乎重合,但含Nb实验钢的珠光体转变温度比不含Nb实验钢的较低。实验钢的相变诱导铁素体含量随变形温度降低而增多,平均晶粒尺寸减小,其含量随变形量的增大而增多,平均晶粒尺寸增大。在不同的控轧控冷工艺下,两种实验钢的显微组织均主要为多边形铁素体、准多边形铁素体、粒状贝氏体和少量的珠光体混合组织。通过对两种实验钢的显微组织观察,最终确定轧制工艺中各参数为:终轧温度为(840±15)℃,变形量为40%。开始缓冷温度为760℃,缓冷时间为5~8s,冷却速度为25℃/s,卷取温度为(450±15)℃。工业试制的RS590热轧双相钢的屈服强度在530MPa以上,屈强比小于0.9,抗拉强度在590MPa以上,伸长率为36.0%,扩孔率为104%,工业试制表明,试制的车轮钢各项指标均满足要求。