DC06冷轧薄板深冲开裂的原因分析及解决对策

付延宜　周建明

摘要：文章针对新钢冷连退DC06冷轧板开发初期，用户深冲加工件时在应力集中位置开裂的现象，通过对退火板的力学性能、金相组织的比较，对热轧、冷轧、连退的工艺分析，与国内品牌DC06退火板的性能和金相组织的比较，找出差距，制订工艺改进措施，措施实施后，深冲开裂问题得到解决。

关键词：DC06冷轧板；深冲开裂；应力集中；退火板；金相组织 文献标识码：A

中图分类号：TG142 文章编号：1009-2374（2016）30-0071-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.034

新钢冷轧连退1550mm连续退火线在投产后开发深冲板初期，用户用DC06冷轧板冲压件加工时，部分产品存在应力集中区局部开裂现象，开裂件比例～0.1%，如图1所示：

冲压开裂位置在冲压件的应力集中位置，裂纹角度与轧向～45°方向，冲压件其他位置未出现冲压裂纹。由于开裂样件带回不便，回厂后重点对本厂生产的DC06退火卷进行三个方向性能对比分析，关注退火卷纵向、横向、45°方向性能的均匀性，改善45°方向、纵向r值和延伸率指标。对此，我们对DC06冶炼材质成分、热轧、冷轧的退火工艺进行了分析，与国内品牌DC06样板进行检测比较分析，本文侧重于退火板的金相和性能分析，找出热轧、冷轧工艺的改进措施，改善退火卷性能均匀性。

1 DC06退火板横向、45°、纵向三个方向测试的r、A80、Rp0.2性能对比

1.1 r值

图中数据横向r值最高，纵向r值波动偏大，45°方向r值偏低。

附：r值的定义：塑性应变比，在单轴拉伸应力作用下，试样厚度方向真实塑性应变和宽度方向真实塑性应变比：

r=εb/εa

式中：

εb——厚度方向真实塑性应变

εa——宽度方向真实塑性应变

1.2 延伸率A80值

1.3 屈服强度 Rp0.2值

1.4 金相

1.4.1 DC06样板相图。

1.4.2 金相组织及晶粒度

2 国内某冷轧品牌产品DC06的样板分析

2.1 DC06的样板力学测试

2.2 某冷轧品牌产品DC06金相分析

3 分析与讨论

3.1 金相组织及晶粒度

相图比较，我厂DC06的金相组织与国内某品牌DC06均为铁素体+析出物，DC06晶粒度以7.0～8.5级合适，我厂DC06晶粒度不均匀，且钢卷的带头、带尾晶粒偏细。

晶粒度不均匀主要与热轧的工艺制度相关，加热、终轧、卷取温度。

带头、带尾晶粒与卷中间比偏细，与热轧终轧至卷取之间钢带的的冷却有关，使用“U”冷却可避免这一问题。

3.2 力学性能

我厂的DC06性能判定标准如表3，力学性能按横向性能判定，检测样板的性能均在判定标准范围内（见图2～图4），但在使用时其冲压性能与国内的品牌产品有差距。横向、45°方向、纵向力学性能（见图2～图4），相差较大，对深冲性能产生影响。

45°方向塑性应变比r值和延伸率A80比横向、纵向低，屈服强度偏高，在冲压件加工时，45°方向的应力集中区域首先产生开裂。

其中r值是衡量冷板深冲性能的重要指标，{1 1 1}晶面平行于板轧面的比例较高，<1 1 0>方向为主滑移方向，则r值高、Δr低，板材的抗厚度减薄能力强，深冲性能好，各向异性小。

4 改进措施及效果

从改善DC06退火卷的金相组织，晶粒均匀化，提高性能稳定性，以减少性能各向异性等实施改进。

4.1 改进措施

4.1.1 热轧：热轧精轧F7的压下率：13%～17%，避开临界变形区，采用较低的钢坯加热温度，开轧温度：1000℃～1050℃，热轧终轧温度：900℃～930℃，在略高于Ar的单相区轧制，终轧后快冷，卷取温度：730℃～750℃，以利热轧得到细小弥散均匀的铁素体晶粒和析出物、Ti化合物等粗大的组织，有利于r值提高和塑性的改善，形成{1 1 1}织构。

带头、带中、带尾的晶粒度差，热轧终轧至卷取采用“U”形冷却工艺。

适当了提高卷取温度，使再结晶温度下降，r值提高，但卷取温度高于770℃，由于热卷堆放保温，容易产生表层晶粒长大（如图7）和较厚氧化铁皮。

4.1.2 酸轧：DC06冷轧压下率的提高，形变能提高，有利于提高r值，受酸轧允许热卷最大厚度的限制，酸轧压下率≥70%～85%，条件允许，压下率最好控制在77%～80%。

4.1.3 连退：采用较高的退火温度，加热段/均热段板温：840℃，有利于提高r、n值，稳定工艺速度，以保证性能的稳定性；采用大辊径平整工作辊，降低平整延伸率至0.4%以下，有利于提高r、n值；选择合适的酸轧、平整工作辊的粗糙度，深冲板板面粗糙度目标值：1.2±0.2μm，提高冲压变形时板表面油层的吸附力。

4.2 效果

措施实施后，提高了DC06退火卷的性能稳定性，性能各向异性减小，金相组织如图8，晶粒均匀度提高。

冲压加工图1产品未出现角部开裂，DC06深冲板由最初的试用，转为批量订单，随着用户的拓展，深冲冷轧板成为冷轧厂目前的主导产品。

参考文献

[1] 康永林.现代汽车板工艺及成形理论与技术[M].北京：冶金工业出版社，2009.

[2] 王野.不同冷轧压下率和退火条件对Ti-Nb-IF钢组织及性能的影响[A].2011年中国钢铁年会论文集[C].2011.

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