第32卷第8期 北京科技大学学报 Vol 32 Na 8 2010年8月 Journal of Un iversity of Science and Technology Beijing Aug 2010 退火时间对含铌高强细晶F钢组织性能的影响 乔立峰12》 刘振宇”王国栋”张红梅) 1)鞍山钢铁公司第三炼钢连轧厂，鞍山1140022)东北大学轧制及连轧自动化国家重点实验室，沈阳110003 3)辽宁科技大学材料与治金学院，鞍山114033 摘要以新型含铌高强细晶F钢为研究对象，在实验室进行了冷轧以及轧后模拟连续退火实验.结果表明，选择合适的退 火时间，晶粒变得细小、均匀，同时存在一定量的饼形晶粒.由于添加SiM等固溶强化元素，增加了钢的固溶强化作用；而合 金元素Nb的添加，在组织中形成了细小的碳氨化物Nb(CN),这些碳氨化物弥散分布，通过细晶强化和沉淀析出强化增加了 钢的抗拉强度，因而高强细晶F钢的强化机制为固溶强化、细晶强化和沉淀析出强化.更值得注意的是，由于存在P℉Z带优 析出物区)而使实验钢呈现高强度低屈服现象.与传统的F锅相比，含铌高强细晶F钢不仅具有细小的晶粒，而且具有低的 屈服强度、较高的值等良好的成型性能. 关键词高强钢；铌：强化；力学性能；退火 分类号TG1422 Effect of annealing tim e on the m icrostructure and properties of Nb bearing high strength IF steel w ith super fine grains QIAO Li feng2,LIU Zhen yu,WANG Guo dong",ZHANG Hong me 1)Na 3 Stcelmak ing and Continuous Rolling Plant ANSTEEL Anshan 114002.Chna 2)State Key Laboratory of Rolling and Autmatic,Northeastem University,Shenyang 110003,China 3)School ofM aterial and Metallurgy.University of Science and Technology Liaoning Anshan 114033,China ABSTRACT Taking a Nb bearing high strength IF steelw ith super fine grains as an object of study,col rolling and siulative con tinuous annealing experinents were carried out n the laboratory.The results show that its m icrostructure can be refined and homnoge nized by choosing a feasble annealing tie with a number of cake shaped grains The steel is solidl solution strengthened by adding solid solution elements such as Si and Mm fine Nb(C N)foms in its m icrostnucture by adding m icro alloy element Nh The tensile strength of the steel is inproved by fine grain strengthening and precipitation strengthening due to a dispersive distribution of fine niobi u carbon itride and the strengthen mechanisms are solid solution strengthening fine grain strengthening and precipitation strengthe ning It is noted that the yield strength is bw but the tensile strength is high since precipitated free zones exist on one side of grain boundaries In contrast to a conventional IF steel the steel has super fine grains and exhibits excellent fomability such as low yiel strength and high r values KEY W ORDS high strength steel niobim;strengthening mechanical properties annealing 随着我国汽车保有量的不断增加，燃油价格 成形性能和冲压成形后的低表面反射率·).为 的不断上涨，汽车工业对轻量化、安全、环保和燃 了满足这些要求，人们广泛采用了F钢，F钢已 油经济性要求越来越高.汽车外板如侧板和挡板， 成为一个国家汽车钢板的标志，降低生产成本并 要求具有优越的冲压成型能力，如深冲性能、拉伸 进一步提高产品等级是目前F钢的研究和发展方 收稿日期：20091029 基金项目：国家自然科学基金资助项目(Na50734002) 作者简介：乔立峰(1968一)，男，高级工程师，博士研究生；王国栋(1942一)，男，教授，博士生导师，中国科学院院士，Emai让wng@ mail neu edu cn第 ３２卷 第 ８期 ２０１０年 ８月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．８ Ａｕｇ．２０１０ 退火时间对含铌高强细晶 ＩＦ钢组织性能的影响 乔立峰１，２） 刘振宇１） 王国栋１） 张红梅３） １）鞍山钢铁公司第三炼钢连轧厂，鞍山 １１４００２ ２）东北大学轧制及连轧自动化国家重点实验室，沈阳 １１０００３ ３）辽宁科技大学材料与冶金学院，鞍山 １１４０３３ 摘 要 以新型含铌高强细晶 ＩＦ钢为研究对象，在实验室进行了冷轧以及轧后模拟连续退火实验．结果表明，选择合适的退 火时间，晶粒变得细小、均匀，同时存在一定量的饼形晶粒．由于添加 Ｓｉ、Ｍｎ等固溶强化元素，增加了钢的固溶强化作用；而合 金元素 Ｎｂ的添加，在组织中形成了细小的碳氮化物 Ｎｂ（Ｃ，Ｎ），这些碳氮化物弥散分布，通过细晶强化和沉淀析出强化增加了 钢的抗拉强度，因而高强细晶 ＩＦ钢的强化机制为固溶强化、细晶强化和沉淀析出强化．更值得注意的是，由于存在 ＰＦＺ带（无 析出物区）而使实验钢呈现高强度低屈服现象．与传统的 ＩＦ钢相比，含铌高强细晶 ＩＦ钢不仅具有细小的晶粒，而且具有低的 屈服强度、较高的 ｒ值等良好的成型性能． 关键词 高强钢；铌；强化；力学性能；退火 分类号 ＴＧ１４２２ ＥｆｆｅｃｔｏｆａｎｎｅａｌｉｎｇｔｉｍｅｏｎｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＮｂｂｅａｒｉｎｇ ｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈＩＦｓｔｅｅｌｗｉｔｈｓｕｐｅｒｆｉｎｅｇｒａｉｎｓ ＱＩＡＯＬｉｆｅｎｇ１，２），ＬＩＵＺｈｅｎｙｕ１），ＷＡＮＧＧｕｏｄｏｎｇ１），ＺＨＡＮＧＨｏｎｇｍｅｉ３） １）Ｎｏ．３ＳｔｅｅｌｍａｋｉｎｇａｎｄＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＲｏｌｌｉｎｇＰｌａｎｔ，ＡＮＳＴＥＥＬ，Ａｎｓｈａｎ１１４００２，Ｃｈｉｎａ ２）ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｏｌｌｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｃ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０００３，Ｃｈｉｎａ ３）ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｉａｏｎｉｎｇ，Ａｎｓｈａｎ１１４０３３，Ｃｈｉｎａ ＡＢＳＴＲＡＣＴ ＴａｋｉｎｇａＮｂｂｅａｒｉｎｇｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈＩＦｓｔｅｅｌｗｉｔｈｓｕｐｅｒｆｉｎｅｇｒａｉｎｓａｓａｎｏｂｊｅｃｔｏｆｓｔｕｄｙ，ｃｏｌｄｒｏｌｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｖｅｃｏｎ ｔｉｎｕｏｕｓａｎｎｅａｌｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｉｎｔｈｅｌａｂｏｒａｔｏｒｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｉｔｓｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃａｎｂｅｒｅｆｉｎｅｄａｎｄｈｏｍｏｇｅ ｎｉｚｅｄｂｙｃｈｏｏｓｉｎｇａｆｅａｓｉｂｌｅａｎｎｅａｌｉｎｇｔｉｍｅ，ｗｉｔｈａｎｕｍｂｅｒｏｆｃａｋｅｓｈａｐｅｄｇｒａｉｎｓ．Ｔｈｅｓｔｅｅｌｉｓｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄｂｙａｄｄｉｎｇ ｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔｓｓｕｃｈａｓＳｉａｎｄＭｎ；ｆｉｎｅＮｂ（Ｃ，Ｎ）ｆｏｒｍｓｉｎｉｔｓｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｙａｄｄｉｎｇｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｅｌｅｍｅｎｔＮｂ．Ｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｆｉｎｅｇｒａｉｎｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｄｕｅｔｏａｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｆｉｎｅｎｉｏｂｉ ｕｍｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｄｅａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｓａｒｅｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ，ｆｉｎｅｇｒａｉｎｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈｅ ｎｉｎｇ．Ｉｔｉｓｎｏｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｉｓｌｏｗｂｕｔｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｉｓｈｉｇｈｓｉｎｃｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄｆｒｅｅｚｏｎｅｓｅｘｉｓｔｏｎｏｎｅｓｉｄｅｏｆｇｒａｉｎ ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ．ＩｎｃｏｎｔｒａｓｔｔｏａｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＩＦｓｔｅｅｌ，ｔｈｅｓｔｅｅｌｈａｓｓｕｐｅｒｆｉｎｅｇｒａｉｎｓａｎｄｅｘｈｉｂｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｆｏｒｍａｂｉｌｉｔｙｓｕｃｈａｓｌｏｗｙｉｅｌｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｈｉｇｈｒｖａｌｕｅｓ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｓｔｅｅｌ；ｎｉｏｂｉｕｍ；ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ａｎｎｅａｌｉｎｇ 收稿日期：２００９１０２９ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ．５０７３４００２） 作者简介：乔立峰（１９６８—），男，高级工程师，博士研究生；王国栋（１９４２—），男，教授，博士生导师，中国科学院院士，Ｅｍａｉｌ：ｗａｎｇｇｄ＠ ｍａｉｌ．ｎｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 随着我国汽车保有量的不断增加，燃油价格 的不断上涨，汽车工业对轻量化、安全、环保和燃 油经济性要求越来越高．汽车外板如侧板和挡板， 要求具有优越的冲压成型能力，如深冲性能、拉伸 成形性能和冲压成形后的低表面反射率［１３］．为 了满足这些要求，人们广泛采用了 ＩＦ钢，ＩＦ钢已 成为一个国家汽车钢板的标志，降低生产成本并 进一步提高产品等级是目前 ＩＦ钢的研究和发展方