【摘 要】
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DP980微合金钢主要应用于各类中高档汽车上,国内某钢厂在DP980微合金钢生产过程中,热轧钢卷边部出现了比较严重的边部裂纹,极大的降低了成材率以及产品质量。本文以Gleeble-3800高温拉伸实验为基础,对DP980微合金钢热塑性及损伤机理进行研究,通过数值模拟与工业现场实验相结合的方法对连铸坯矫直损伤情况进行分析,确定热轧钢卷产生边部裂纹的原因。依据实验钢的热塑性规律对热轧工艺进行改进,改善
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DP980微合金钢主要应用于各类中高档汽车上,国内某钢厂在DP980微合金钢生产过程中,热轧钢卷边部出现了比较严重的边部裂纹,极大的降低了成材率以及产品质量。本文以Gleeble-3800高温拉伸实验为基础,对DP980微合金钢热塑性及损伤机理进行研究,通过数值模拟与工业现场实验相结合的方法对连铸坯矫直损伤情况进行分析,确定热轧钢卷产生边部裂纹的原因。依据实验钢的热塑性规律对热轧工艺进行改进,改善DP980热轧钢卷边裂问题。本文的主要研究内容及成果如下:（1）采用Gleeble-3800热力模拟实验机进行单道次高温拉伸实验,对DP980的热塑性规律进行研究,确定DP980钢在冷速3℃/s、应变速率0.005s-1的条件下DP980钢的第三脆性温度区间为700-900℃。随着应变速率的增加,实验钢的第三脆性区热塑性槽逐渐上升,变窄。冷却速率对热塑性的影响不明显;（2）基于高温拉伸实验,根据连铸坯矫直特点选取应变速率分别为0.001s-1、0.005s-1以及0.05s-1,变形温度750-1050℃的应力应变曲线,建立了实验钢铸态的本构模型,为数值模拟提供材料参数;（3）基于高温拉伸实验,从铁素体、第二相粒子、硫偏聚、夹杂物四个角度进行分析,确定了实验钢热塑性低谷损伤机理:变形过程中晶界上析出点块状铁素体,在变形过程中铁素体来不及长大就被撕裂,形成沿晶裂纹;钢中的第二相粒子一方面在晶内均匀析出,强化晶粒,使得变形更容易集中在晶界上,一方面钉扎奥氏体晶界,使得晶界在变形过程中开脱;硫偏聚减弱晶界或裂纹前端原子结合力,脆性夹杂物与基体分离,对裂纹萌生起到促进作用;（4）对八种常见的断裂判据进行损伤分析,根据损伤分布特点选择Oyane损伤判据进行损伤模型推导,引入变形温度T和应变速率ε,并通过多道次拉伸实验,确定模型系数,得到用于矫直分析的最终损伤模型。对实验钢的连铸过程进行温度场模拟及变形损伤分析,发现实验钢在连铸过程中并没有损伤出现;（5）在工业现场开展了连铸坯进行单边打磨后热轧对照实验,结果表明:热轧工艺不合理是造成热轧卷边裂的主要原因。依据对实验钢热塑性规律理论研究,将带钢的终轧温度由890℃提升到940℃,边部温度由830℃上升到880℃,轧制速度由10m/s提升到11.5m/s,带钢边部变形不再处于塑性低谷之中,最终带钢的边部裂纹缺陷得以明显改善。
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