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商品名称:不锈钢冲压件
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提高铁素体不锈钢的成形性通常要求:第一是 提高冲压性能的r 值,铁素体不锈钢在提高伸长率 和n 值上有极限, 由提高r 值来改善深冲性是重要 的;第二是降低材料的起皱高度,起皱是冲压成形时 产生的与轧制方向平行的凹凸状表面缺陷,起皱的 产生严重损害了产品的美观,需要进行额外的抛光 工序,有必要抑制其产生。因此,有大量文献[ 123 ] 对提高铁素体不锈钢的冲压性能和抗起皱性做了细 致的研究。文献指出,成形性可以通过成分以及工 艺制度的的优化得到很大的改善,典型的方法包括 降低间隙原子含量,细化热轧退火板的晶粒尺寸,提 高退火温度,优化冷轧压下规程等。通过稳定化元 素铌、钛的添加,笔者详细研究了其对析出相、显微 组织以及成形性能的影响规律,并通过织构的演化 进行了解释。

在铁素体 的晶内以及晶间都发现了方形TiN 的存在,其析出 尺寸约为4μm ;通过TEM 的分析发现,细小球状析 出物为(Nb , Ti) C ,析出尺寸约200 nm。在铌、钛形 成的碳氮化物中,因为TiN 有最低的溶度积[4 - 5 ] ,首 先开始析出,其析出温度很高,在液态时已经开始; 另外一种析出物( Nb , Ti ) C , 其析出温度约在 1 150 ℃,因为NbC 和TiC 具有相似的溶度积,都具 有NaCl 型面心立方结构,可以无限互溶,从而形成 复合相(Nb , Ti) C。通过稳定化元素的添加,钢中的 碳氮间隙原子在热轧前已经完全被铌、钛所固定,钢 中不会存在固溶态的碳,有利于织构的形成,这和在 超低碳钢中铌、钛稳定碳、氮原子有利于成形性的织 构形成机制是一致的[6 ] 。

在无稳定化元素的1 号 钢中,有利于深冲性能的γ织构强度较弱,而不利于 材料冲压性能的α织构强度却依然较强,添加Nb 和Ti 后,强烈的γ织构的生成促进了r 值的显著增 加和Δr 值的下降。从用户对冷轧冲压钢板的性能 要求考虑,一方面要求高的r 值,满足冲压性能,以 便生产冲压复杂件,另一方面要求低的Δr 值,避免 产生制耳缺陷,特别是后续冲压工序对制耳有严格 的控制。通过稳定化元素的加入虽然显著提高了材 料的深冲性能,但是Δr 值依然很高,主要原因是因 为45°方向的r 值要明显低于横向和纵向的r 值,怎 样提高材料的45°方向性能,这需要进行更加深入的 研究。 添加稳定化元素后,不仅材料的冲压性能得到 了提高,材料的抗起皱性也得到了明显的改善,起皱 高度由2911μm 降低到了1819μm。Park[7 ] 认为起 皱现象是由交替混合条状结晶织构的各向异性塑性 流动造成的,并通过电子背散射衍射分析技术进行 了分析,在成品板的中心层发现了有关晶粒簇的条 状结构。从本试验成品板的显微组织可以看出,沿 轧制方向有明显的混晶分层现象,这可能就是预拉 伸后皱褶很高的原因。另外,从宏观织构取向线的 比较看出,1 号试样的冷轧退火板中依然存在明显α 纤维和γ纤维,这种混合织构的各向异性流动也会 导致皱褶高度的增加。 3 结论 1) 添加稳定化元素铌、钛后,形成了两种析出相: TiN 和(Nb , Ti) C。方形的TiN 在液相中开始析出, 析出尺寸约4μm ;另一种球状析出相为(Nb , Ti) C , 析出尺寸约200 nm。

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