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汽车大梁用钢AG610L合金减量化研究及应用

更新时间:2009-03-28

0 前言

近年来,随着汽车轻量化的研究和发展,汽车大梁作为汽车的主要受力部位,其轻量化的研究越来越得到钢铁行业的重视。面对激烈的市场竞争,安钢依托先进的科研设备、生产设备和生产工艺,成功研发出了汽车大梁用钢AG610L,该产品主要用于制造汽车主梁、横梁、边梁、插装等结构性部件,产品具有良好的冷加工成型性,可满足剪切、热切割、冲压、冲孔、折弯、辊压焊接等多种加工要求,实物质量稳定可靠。

但是,随着钢铁技术的进步和生产工况条件的改变,低合金高强度钢AG610L等一大批相对成熟品种的化学成分体系需要重新定位,控制轧制和控制冷却工艺需要随之调整、优化。通过减量化生产工艺研究,在保证用户的使用要求的前提下,可以进一步降低这些钢种的生产成本。

再次,要将道德上有力量的人选用在中层管理岗位上。从一定程度上说,道德的力量往往有着不可低估的作用,尤其是对知识分子“集结”的大学来说。胡锦涛同志在纪念中国共产党建党90周年大会上的讲话指出:“要坚持把干部的德放在首要位置,选拔任用那些政治坚定、有真才实学、实绩突出、群众公认的干部,形成以德修身、以德服众、以德领才、以德润才、德才兼备的用人导向。”[7]

1 现状及技术要求

目前安钢的汽车大梁用钢AG610L的工艺路线为:铁水预处理→转炉冶炼→LF精炼→连铸→加热→轧制→层流冷却→卷取。该钢种的化学成分、力学性能分别见表1、表2。

 

1 AG610L的化学成分

  

牌号成分/%CSiMnPSNbTiNAG610L≤0.12≤0.50≤1.70≤0.030≤0.025≤0.09≤0.22≤0.008

 

2 AG610L的力学性能

  

牌号屈服强度/MPa抗拉强度/MPa伸长率/%180°冷弯B=35mmAG610L≥520570~700≥18d=a

注:1.a——试样厚度,B——冷弯试验宽度,d——弯心直径;2. 拉伸、冷弯试样为横向试样。

2 试验

2.1 试验内容

借鉴安钢Ti微合金强化钢的生产经验和用户使用情况,对AG610L进行降Mn、降Nb提Ti的成分优化设计,并进行针对性工艺设计,降低合金成本,在满足用户使用性能的条件下,实现该钢种的减量化生产,降低生产成本。

变压器是由两个主要部分组成,第一是绕组,第二是铁心。这两个组成部分主要关注的是绕组,在一般情况下,绕组都是运用绝缘的铝线或铜线所制成的。与电源相连接的绕组,将其称为初级绕组或原绕组。将与负载相相连接的绕组称之为次级绕组或者是副绕组。在使用变压器的过程中可将其分成低压变压器器和升压变压器,如果低压侧绕组匝数较少,会使得导线较细。如果高压侧绕组匝的数量增多,会促使导线变粗。[2]

2.2 试验过程

Ti(有效)=Ti(全)-3.42N-3S[2]

2.2.2.2 轧制工艺调整

1.播种方式 9月下旬播种。多采用大田直播,拉厢地膜覆盖栽培,厢包沟110厘米或120厘米,厢宽65厘米—70厘米,沟宽25厘米—30厘米,沟深25厘米。要求开厢要直,厢面要平且厢面高度一致,沟底平直,方便排灌。每厢双行播种,行距宽45厘米—55厘米,退步窝距25厘米—28厘米,每窝播种3—4粒种子,每亩播种4000窝—4200窝。

众所周知,Ti相对于Nb、V元素,具有价格便宜的优点。因此加入Ti合金,代替部分Nb元素和Mn元素的作用,既能实现钢材成本降低,同时也能保证钢的性能。但Ti的含量过低时(0.01%-0.02%),就没有足够的TiN阻止晶粒的粗化,同时过高的Ti将导致粗大的液态析出TiN,也不能阻止晶粒的长大[1]。综合考虑之后确定成分优化如下:在新成分体系中,锰含量范围≤1.15%,铌含量范围≤0.06%,钛含量在原控制范围内增加0.020%~0.050%,其他成分不变。

从表3和表4可以看出,调整前后AG610L力学性能相差不大,并且调整后材料的强度富余量合适,延伸较好,满足客户的技术要求。

(1)给出Heine归结定理:⟺对任何数列{xn},xn≠x0且xn→x0(n→∞),有这里数列{f(xn)}是由f(x)的函数值所组成,其中数列{xn}具有性质:(1)xn≠x0,(2)xn→x0(n→∞).

微合金元素Ti在钢中能与N、C结合,形成稳定的氮化物、碳化物阻止奥氏体晶粒的长大,起到细化钢的组织和晶粒的作用;TiC可以在铁素体中析出,起到强烈的沉淀强化作用;低温奥氏体区析出、相间沉淀及铁素体区析出的TiC粒子尺寸为几纳米,具有强烈的沉淀强化效果,典型的TiC粒子如图1所示。

  

1 TiC形貌

从图2、图3可以看出,调整前后AG610L的组织均为铁素体+珠光体,

板坯加热温度是影响产品最终性能的重要因素。根据钢中Ti含量采用下述公式(1)和公式(2)可以粗略计算出Ti在奥氏体中的最低溶解温度:

2.2.1 AG610L成分优化

凭借创业之初的一腔热情和常年积累的厂商关系及渠道优势,谭凤明的农资生意一起步便做得顺风顺水。“能共赢才有合作,作为中间人,公司最大的作用就是承上启下,帮助厂家、零售商和农民实现共赢,让厂家的优质产品和服务通过高效的零售渠道及时输送给农民,使农民丰产丰收。”谭凤明表示,“通过化整为零,零售商的门店就是我们的仓库,70多个零售点织起的这张大网就是我们协同发展的基础。有事没事都要多跑市场,及时发现和解决问题。因为帮助零售商消化库存,缓解资金压力,就是在帮助厂家,帮助我们自己。”2014年,世纪农资的肥料单品销量达到近5000吨,成为深受上下游合作伙伴和农民信赖的区域农资服务品牌商。

(1)

将AG610L成分及工艺调整前与优化后的性能分别做了统计,具体对比数据分别见表3、表4。

(2)

同时,考虑到Ti的固溶温度、加热炉的温差以及薄规格轧制过程的温度控制要求,钢中Ti元素完全固溶需要加热温度达到1 220 ℃~1 280 ℃,微合金元素的碳化物、氮化物及碳氮化物在高温加热时溶入奥氏体中,能够起到阻碍原始奥氏体晶粒长大,达到细化奥氏体晶粒的目的。

一般我们通过控轧控冷工艺和钢中化学成分的合理配比相结合,利用细晶强化、固溶强化、析出强化和相变强化等强化机制,提高钢的强度。其中Nb、V、Ti等是比较常用的微合金强化元素,对AG610L低合金高强度钢种,一般均采用锰铌合金化,利用锰的固溶强化、铌的析出强化提高钢的强度。

五是救济程序的设置问题。按照现行法律规定,当事人对人民法院作出的确认调解协议的裁定有异议的,应当自收到裁定之日起15日内提出;案外人有异议的,应当自知道或者应当知道其民事权益受到侵害之日起6个月内提出。但对于提出异议后法院受理的条件、期限,以及受理后法院处理的期限、处理的法律后果均无明确规定,欠缺可操作性。

经验证明Ti强化的钢卷取温度在600 ℃左右时,析出强化作用最强,因此轧制工艺主要调整了卷取温度,把薄规格(≤3 mm)卷取温度下降10 ℃,厚规格卷取温度(考虑到厚规格反温)下降20 ℃~30 ℃,同时通过优化层流冷却模式,使得工艺调整后整体温度控制较好。

2.3 性能与组织

2.3.1 性能统计

log[%Ti][%C]γ=-7000/T + 2.75

 

3 优化前性能统计

  

项目屈服强度/MPa抗拉强度/MPa伸长率/%180°冷弯总样本数/个最大值65669339.5合格最小值52259718合格1638平均值59365424.6合格

 

4 优化后性能统计

  

项目屈服强度/MPa抗拉强度/MPa伸长率/%180°冷弯总样本数/个最大值65669833.5合格最小值52559018合格2209平均值59865524.8合格

2.2.2 AG610L轧制工艺优化

2.3.2 金相组织

调整前、后的3 mmAG610L的金相组织分别如图2、图3所示。

2.2.2.1 加热工艺

  

(a) 边部 F+P 12.6级

  

(b) 1/4 F+P 12级

  

(c) 中心 F+P 11.6级

2 调整前3 mmAG610L金相组织

  

(a) 边部 F+P 12.5级

  

(b) 1/4 F+P 12级

  

(c) 中心 F+P 11.5级3 调整后3 mmAG610L金相组织

边部较1/4处晶粒度细0.5级左右,1/4处较中心晶粒度细0.5级左右,均在12级左右,使材料有较好的综合力学性能。

工科新教师的“教师”特质先天不足:教学知识零基础、教学实践零参与、教学技能无训练、教学能力少锻炼。基于此,工科新教师培训的实践价值凸显。但在工科新教师培训中,存在六种典型偏离,严重削弱培训效果,制约工科新教师教学能力提升,影响工程人才培养质量。

3 用户使用情况

安钢下游用户对调整后的AG610L给予充分肯定和认可,他们反馈优化后的AG610L性能满足要求,材料纵剪条板质量较好,经焊接组装成型,使用过程中加工及焊接性能优良,各项性能稳定,尺寸、表面质量和板形均达到客户使用要求。

4 经济效益分析

与调整前相比,锰含量平均降低0.55%,铌含量平均降低0.027%,钛含量平均增加0.028%,仅合金可节省约100 元/t,并实现了批量规模化生产,在保证实物质量的基础上,降低了生产成本,提高了产品的市场竞争力,实现了良好的经济效益。

5 结语

(1)通过对AG610L进行降Mn、降Nb提Ti的成分优化设计,降低了合金成本,并进行加热、轧制和冷却工艺设计,最终产品强度富余量合适,延伸较好,并且实现了批量规模化生产。

从原理上来说,照片中的暗角主要是因为镜头边缘收集光线的能力相对较弱而造成的。如果纯粹从技术角度上看,这应该算是一种缺陷;但从艺术创作的角度看,它反而是一种美化。我们在观看任何一张照片的时候,眼睛都会不自觉地被画面中亮度最高的区域所吸引。所以,通过压暗画面四角,我们也就将视线吸引到了画面中央位置最重要的元素上。

(2)安钢下游用户使用后反馈产品性能满足使用要求,材料纵剪条板质量较好,经焊接组装成型,使用过程中加工及焊接性能优良,各项性能稳定,尺寸、表面质量和板形均达到客户使用要求,得到了下游客户的认可和好评。

(3)AG610L成分优化后吨钢合金成本节省了约100 元左右,在保证产品质量和用户使用性能的前提下,大大降低了AG610L的生产成本,提高了安钢产品的市场竞争力。

6 参考文献

[1] 王友铭,李曼云,韦光. 钢材的控制轧制和控制冷却[M].北京:冶金工业出版社,2009(2):62-63.

[2] 雍岐龙.钢铁材料中的第二相[M].北京:冶金工业出版社,2006:97-98.

 
王海燕,张大江,郑飞,刘广超,赵良生
《河南冶金》 2018年第01期
《河南冶金》2018年第01期文献

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