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制造业

需求背景

      近年来，我国汽车工业的快速发展给钢铁行业带来巨大的发展空间。然而在环保、节能和安全等多重挑战下，汽车用钢的超高强化、汽车零部件轻量化已经成为钢铁和汽车制造商竞相追求的重要目标。冷轧汽车钢作为其中重要的品种，其产品性能和质量稳定性至关重要。本项目通过控制热轧冷却过程中的相变及析出行为，结合冷轧及冷轧后连退过程中的铁素体再结晶、奥氏体相变及中铁素体微合金元素析出行为调控，提高最 终产品组织均匀再，并通过控制连退过程中微合金元素的析出行为，获得良好的析出强 化效果，从而保证强度、塑性和成形性能的良好匹配。项目旨在通过物理冶金原理及调 控技术研究，在冷轧汽车钢全流程包括热轧-冷轧-连续退火一体化工艺等方面的Nb在 铁素体中析出行为取得突破性进展，助力我国超高强汽车用钢研发向世界顶尖水平迈进。

需解决的主要技术难题

      大量的研究已经揭示了碳化視在奥氏体中的析出行为及其对再结晶的影响规律，以及Nb析出对强度的影响规律，也有研究揭示了固溶Nb对相变的影响规律。然而对于Nb 在铁素体中的析出行为，目前仍然不是十分清楚。而这类析出行为对钢的性能也有明显的影响。例如在汽车钢的热轧卷取过程中铁素体中的析出行为以及连退过程中析出行为对其强度及其它性能的影响仍不清楚。

      通过本项目的实施，实现对汽车钢全过程中析出、相变、形变交互作用的耦合控制， 有利于揭示Nb在铁素体屮的物理冶金原理,提高Nb元素的综合利用效果，为其在汽车 钢中的稳定应用提供理论支撑。

期望实现的主要技术目标

1、工作内容：

（1）研究合金元素如Nb\C\Ti\Al等对汽车钢铁素体中Nb析出行为的影响规律；

（2）研究不同的热轧变形制度、卷取制度对析出行为的影响；

（3）研究相变与析出的耦合作用；

（4）研究冷轧变形制度对位错密度的影响，连退制度对位错组态的影响及其对Nb析 出行为的影响。

（5）精细表征Nb析出的形核位置、形核率、长大及粗化行为、结构基于晶体取向的 关系。结合扫描电镜、TDK技术、EBSD分析、透射电镜、3DAP分析、电解相分析 及小角X射线衍射分析等对Nb析出和固溶状态进行定量化表征，分析Nb析出行 为对强度的影响规律；

（6）研究不同相如奥氏体与铁素体中析出物尺寸、形貌、结构等的差异；

（7）基于以上研究结果，展开含Nb汽车钢的成分和工艺及性能优化。

2、技术目标：

针对汽车钢在热轧、卷取、连退全流程Nb在铁素体中的析出行为进行研究，形成 Nb在全流程过程中的存在状态解析，揭示Nb在全流程中的物理物理冷金原理，并阿明 Nb的作用机制与工艺、成分之间的关系，形成汽车用钢的成分优化和工艺优化方案，提 升汽车钢的性能稳定性。

1） 揭示全流程过程中Nb析出规律，包括Nb析出的形核方式（均匀析出与非均匀析 出、相间析出）、形核位置、形核率及其长大行为等。

2） 解析Nb析出与相变及冷轧变形量的耦合作用，分析钢板冷轧、连退工艺等虾析 出的结构演变规律及其动力学过程，研究其对性能的影响规律。

3） 通过优化汽车板热轧变形制度、卷取工艺、冷轧工艺、连退工艺，实现对锯析出 的主动调控与汽车板性能优化。

3、市场应用目标

通过揭示Nb析出对强度对冲压性能的影响规律，为钢铁企业生产高性能的冷轧汽 车钢提供技术支撑，满足汽车行业发展对高性能冷轧汽车钢的需求。

处理进度