應(yīng)變時效是指合金冷塑性變形后發(fā)生的時效現(xiàn)象,如圖1所示。經(jīng)平整軋制(平整伸長率0.9%~1.4%)可消除物理屈服現(xiàn)象,但經(jīng)過一段時間或一定溫度的烘烤后又會重新出現(xiàn),同時伴有l(wèi)uders應(yīng)變帶產(chǎn)生,使得冷軋鋼帶在成形加工或烤漆工藝后,板面出現(xiàn)潑紋、凹凸不平、橘皮等現(xiàn)象,影響產(chǎn)品質(zhì)量。 冷軋低碳鋼帶國家標(biāo)準(zhǔn)中一般規(guī)定,對于一般冷軋低碳鋼帶應(yīng)在產(chǎn)品出廠之日起三個月不出現(xiàn)拉伸應(yīng)變紋,沖壓及深沖用鋼應(yīng)在產(chǎn)品出廠之日起六個月不出現(xiàn)拉伸應(yīng)變紋,特深沖及超深沖鋼應(yīng)無拉伸應(yīng)變紋。由于庫存與用戶使用時間等因素,往往使用時已經(jīng)超過生產(chǎn)日期6個月以上,目前沒有相關(guān)的檢驗方法檢驗冷軋低碳鋼帶的時效行為,給生產(chǎn)帶來一定難度。為此,筆者通過自然時效和不同加熱溫度、保溫時間人工時效試驗,研究了不同時效行為下冷軋低碳鋼帶性能的變化情況,為生產(chǎn)提供借鑒。0.014 C,0.02 Si, 0.18 Mn, 0.013 P, 0.005 S, 0.03 Al, 0.004 N
試樣類型: GB/T 228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗第1部分:室溫試驗方法》中P6試樣為保證試驗鋼性能的均勻性,在板寬1/4部位連續(xù)切取20個橫向平行試樣,尺寸為300mm×25mm×1.2mm。具體試驗方案見表1。
試驗鋼生產(chǎn)當(dāng)天原始力學(xué)性能見表2。應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖2。金相顯微組織如圖3。圖2 試驗鋼原始應(yīng)力-應(yīng)變曲線由圖2可見,經(jīng)過平整消除了物理屈服現(xiàn)象。由圖3可見,試驗鋼的原始顯微組織為鐵素體加極少量游離滲碳體。圖4 自然時效6個月試驗鋼應(yīng)力-應(yīng)變曲線比較表3與表2可知:隨自然時效時間的延長,試驗鋼的屈服強度,抗拉強度以及維氏硬度有所提高,斷后伸長率,塑性應(yīng)變比,應(yīng)變硬化指數(shù)呈下降趨勢。由圖4,6個月自然時效后,試驗鋼應(yīng)力-應(yīng)變曲線慢慢出現(xiàn)鋸齒狀帶。比較表4與表2,隨著人工時效溫度的升高以及保溫時間的延長,試驗鋼屈服強度,抗拉強度,維氏硬度略有提高,斷后伸長率以及塑性應(yīng)變比,應(yīng)變硬化指數(shù)呈下降趨勢。圖5 150℃保溫10min時效試驗鋼應(yīng)力-應(yīng)變曲線由圖5可知,加熱溫度150℃,保溫時間10min人工時效條件下,試驗鋼拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線開始出現(xiàn)較短屈服平臺。圖6 250℃保溫5min時效試驗鋼應(yīng)力-應(yīng)變曲線 如圖6所示,隨著溫度升高,保溫時間的推移材料出現(xiàn)硬化,塑性下降。加熱溫度250℃,保溫時間5min人工時效條件下,試驗鋼拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線開始出現(xiàn)較長的屈服平臺,且屈服強度顯著提高。比較圖7與圖3,經(jīng)250℃加熱,保溫5min后,鐵素體基體上游離滲碳體量顯著增加。為使冷軋低碳鋼帶在成形加工或烤漆工藝后,板面不出現(xiàn)潑紋、凹凸不平、橘皮等現(xiàn)象,建議盡量控制在自生產(chǎn)日期6個月以內(nèi)使用;需經(jīng)過烤漆工藝的,建議烤漆溫度控制在250℃以下,并控制烘烤時間在5min以下。選自:《理化檢驗-物理分冊》 Vol.51 2015.7
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