摘要
汽车工业的蓬勃发展对汽车用材高强化与轻量化提出了更高的要求。热成形钢的应用解决了冷冲压成型过程中成形困难、回弹量大、模具磨损等问题，但是其制造流程长、成本高。通过薄板坯连铸连轧工艺生产热成形钢可以省去冷轧环节，缩短流程和提高效率。目前采用薄板坯连铸连轧工艺生产热成形钢尚在探索阶段，与常规流程相比有其自身的特点。本文以武钢CSP(Compact Strip Production)流程生产的22MnB5热成形钢热轧板和常规流程生产的冷轧退火板为对象，研究了两种流程生产热成形钢基板差异，以及流程差异对热成形组织和力学性能的影响。 首先对两种流程生产的热成形钢基板进行组织和力学性能分析，结果表明:CSP流程生产的热成形钢组织以条带状珠光体为主，屈服强度在435-450MPa，抗拉强度639-646MPa，延伸率18.3-19.7％;而常规流程生产的热成形钢组织以等轴状铁素体和碳化物为主，屈服强度305-347MPa，抗拉强度495-514MPa，延伸率25.8-27％。CSP产线产品强度更高，延伸率较低，组织均匀性稍差。 对不同淬火工艺条件下，两种流程生产的热成形钢组织和力学性能进行研究。发现差异主要体现在较低的淬火温度和较短保温时间条件下。CSP工艺生产热成形钢板条组织更细，强度和延伸率更高。但是沿板厚方向硬度值波动较大，马氏体基体中发现有未溶解的渗碳体。随着温度的升高两种流程生产的热成形钢，组织和力学性能差异减小。断裂形式以韧性断裂为主，存在少量解理断裂。 通过快速加热快速冷却的方式研究了两种热成形钢奥氏体化过程。结果表明，与常规流程相比，CSP工艺生产热成形钢奥氏体化开始温度高约35℃。Nb、Cr元素的添加可以提高奥氏体化温度，抑制原始奥氏体晶粒长大，提高淬火马氏体强度和塑性。淬火温度较常规流程低30℃左右(850-900℃)，保温5min可以获得较优的综合力学性能。针对两种流程生产的热成形钢，建立了不同淬火工艺条件下的奥氏体体晶粒长大模型。
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