终轧温度与卷取温度对DC04性能的影响

文宇龙

(马钢股份公司制造部 安徽马鞍山 243000)

随着汽车行业的不断发展，竞争越来越剧烈。汽车对钢板质量及品种提出越来越高的需求，促使钢材生产单位不断的革新工艺技术和改进质量。不仅要求好的表面质量、优良的抗凹陷能力以及结构刚度、焊接性能、耐蚀性能、良好的减震吸声性能[1]-[3]，此外对材料的成形性能要求越来越高。

超低碳钢DC04是汽车板用深冲钢，主要用作于深拉延伸成形的内覆盖件以及外覆盖件包括发动机盖外板、顶盖、翼子板、挡泥板等。DC04的性能受到各工序的影响，每个工序都需要进行精确控制。热轧工序是整个生产流程中最重要的几道工序之一，该工序工艺直接影响最终产品的性能[4]。深入的了解热轧过程中终轧温度以及卷取温度对DC04深冲性能的影响，有利于满足客户多样化的需求，同时有利于企业提高自身产品的质量，提高企业的品牌形象。

1 实验材料及方法

实验材料为某钢厂生产DC04炼钢生产的连铸板坯，具体化学成分控制见表1所示：

表1 实验用钢DC04化学成分 wt%

铸坯经1580进行轧制，热轧过程如下：坯料加热到1200℃保温3h，随后经高压除鳞，先经过2辊可逆式粗轧后采用4辊可逆式粗轧，随后经F1-F7精轧机按照设定的道次进行轧制，最后经过卷取机进行卷取。实际终轧温度以及卷取温度如表2所示。酸轧经过5机架轧制，压下率控制在75%以上，随后经退火炉高温退火处理[5]。

表2 1-7#试样对应的热轧参数

利用拉伸试验机对DC04热轧卷以及成品卷的力学性能进行检测，利用金相显微镜对DC04成品组织结构进行检测，腐蚀剂采用4%硝酸酒精溶液。

2 实验结果及分析

2.1 力学性能

在相同卷取温度的条件下，1#、2#、3#试样的力学性能随终轧温度的变化趋势如图1所示。从图1中可以看出，热轧卷的抗拉强度以及屈服强度随着终轧温度的升高，强度呈现下降趋势，而延伸率呈现线性上升趋势。主要是由于随着终轧温度的增高，第二相粒子析出减少，细化晶粒的效果减弱。从而导致强度降低，塑性上升。

在相同的终轧温度条件下，4#、5#、6#、7#试样的力学性能随卷取温度的变化趋势如图2所示。从图2中可以看出，热轧卷的抗拉强度及屈服强度随着卷取温度的升高，强度呈现下降趋势，延伸率呈现上升趋势。但幅度均较小，基本强度波动水平控制在10 MPa左右；延伸率控制在51%～56%范围以内。主要是由于卷取温度的升高，提高了析出物在铁素体中的析出能力，同时提高了扩散能力，进一步促使第二相粒子在卷取后的缓冷过程中聚集、粗化[6]、[7]。

图3、图4为DC04成品性能与终轧温度以及卷取温度的关系图，从图3中可以看出，1#、2#、3#试样的力学性能随着终轧温度的增加，强度基本呈现下降的趋势，但是下降趋势不明显，幅度较低，基本控制在10 MPa以内。中部的强度相对于头部、尾部都有所降低，但差距不明显。延伸率以及r值从图1中可以看出，延伸率控制在43.5%-46.5%之间，r值控制在2.65-2.85之间，差距均较小。终轧温度的变化对成品性能的影响幅度不大，趋势不明显。

图3 终轧温度对DC04成品卷性能的影响

图4 卷取温度对DC04成品性能的影响

从图中可以看出，4#、5#、6#、7#试样力学性能随着卷取温度的增加，强度呈现下降趋势，中部强度相对头部、尾部有所降低，但幅度不明显。延伸率基本控制在42%-48%，r值控制在2.5-3.3之间，中部相对头尾偏大。主要是由于较高的卷取温度有利于第二相质点的析出和粗化，有利于提高DC04的深冲性能。卷取温度沿整个带卷长度并不均匀，带钢的头部温度高，尾部温度低，头尾的性能均不如中部。

2.2 显微组织

图5为1#-7#DC04成品试样的金相组织照片，显微组织均为铁素体+弥散碳化物。其中1#试样的晶粒最为细小，晶粒度达到8.5级别；7#试样晶粒度最为粗大，晶粒度为7.5级别。对比图3、4可以看出，晶粒越粗大，表明其强度越低。

图5 1#-7#试样金相照片

3 结论

热轧卷在终轧和卷取过程中，随着终轧和卷取温度的增加，屈服强度基本呈现下降趋势，延伸率呈上升趋势。

DC04成品卷性能随热轧终轧温度以及卷取温度的变化幅度不明显。