烘烤硬化钢介绍_

2000年第4期宝钢技术1综述采用烘烤硬化钢板(BH钢)改善汽车车身外表零件的抗凹陷性能姚贵升(长春第一汽车厂)摘要为了减轻汽车自重,节约能耗,国外广泛采用高强度钢板,并研究了采用BH钢板后对车身外表零件抗凹陷性能的影响。

结果表明:BH钢冲成零件油漆烘干后的屈服强度显著提高,如果零件使用钢板的厚度不变,可以明显地提高其抗凹陷性能;如果减薄钢板厚度(减轻车重)可以保持其抗凹陷性能达到原用钢板的水平,。

关键词车身外板BH钢抗凹陷性能thePanelBHSteelSheetYaoGuisheng(FirstAutomobileWorksChangchun)ABSTRACT Highstrengthsteelsheethasbeenincreasinglyusedabroadinordertoreducethedeadloadofaut omobilesandsaveenergy.ThestudyontheeffectofBHsteelsheetonthedent2resistanceofauto bodypanelindicatedthattheyieldstrengthofBHsteelpartisincreasedafterstampingandpaintb akingandthedent2resistanceimprovedsignificantlywiththethicknessofthesheetunchanged, andthatthedent2resistanceoftheexistingsheetcouldbemaintainedandtherequirementsofuse reachedifthegaugeofsheetreduced(carweightreduced).KeyWords Autobodypanel BHsteel Dent2resistance1前言据资料介绍,汽车自重每降低1%,燃油消耗可下降016%～110%[2]。

烘烤硬化钢原理
烘烤硬化钢的原理是通过加热和冷却处理来改变钢的组织结构和性能。

具体原理如下：
1. 加热：将钢加热到一定温度，通常高于钢的临界点（A3点）。

在此温度下，钢中的固溶体（如碳化物等）会溶解，使钢变软且易于加工。

2. 保温：将钢保持在加热温度下的一段时间，使钢的温度均匀分布，确保固溶体的彻底溶解。

3. 冷却：将钢迅速冷却至室温以下，通常通过水淬或油淬来实现。

这样做可以快速固化钢中的固溶体，形成细小且均匀分布的马氏体组织。

马氏体是一种硬而脆的组织，具有较高的硬度和耐磨性。

4. 回火：为了提高钢的韧性和强度，通常会进行回火处理。

回火是将冷却后的钢再次加热到较低的温度，然后保持一段时间，使马氏体部分转变为较柔韧的渗碳体、贝氏体或铁素体等组织。

这样可以在保持一定硬度的同时，提高钢的塑性和韧性。

总之，烘烤硬化钢的原理是通过控制加热、冷却和回火过程，调整钢的组织结构和性能，使其达到所需的硬度、韧性和耐磨性。

这种处理方法广泛应用于制造硬件工具、刀具、机械零部件等需要具有高硬度和耐用性的产品中。

热成形钢烘烤硬化性能研究通过在烘箱中对钢板进行加热模拟实际生产中的烤漆过程，从而实现对钢板的烘烤硬化处理。

结果显示：随着预变形量的增加，试验钢的断后伸长率先增大后减小，经4%预变形量+170℃，烘烤10min后，断后伸长率达到了最大值9.68%。

试验钢的烘烤硬化值（BH）逐渐增大，且在烘烤硬化温度为170℃，预变形量为5%时，BH得到最大值112MPa，其远超一般烘烤硬化工艺下的烘烤硬化值（40MPa），此时材料的硬度变化不大。

当烘烤温度为200℃时，材料的硬度先变小后变大。

标签：预变形；烘烤硬化；组织；力学性能doi：10.19311/ki.1672.3198.2016.28.0991 实验材料及工艺实验钢采用的是鞍钢生产的热成形钢。

本实验首先将试验钢加热到930℃保温180s，然后在拉伸试验机上进行预变形，预变形量分别为2%，4%，5%，再将试验钢在烘箱中进行烘烤硬化处理，烘烤硬化温度为170℃和200℃，时间为10min，最后将试验钢水淬到室温。

将经过烘烤硬化工艺处理后的试验钢经过粗磨、精磨和抛光，然后用4%的硝酸酒精溶液进行腐蚀，在Nikon3000光学显微镜（OM）下观察金相组织。

用HVS-1000显微维氏硬度计测试经过热处理后试验钢的硬度值。

将经过烘烤硬化处理的标准拉伸试样在WDW-100E拉伸机上进行拉伸试验。

2 实验结果及分析2.1 显微组织分析在烘烤硬化温度为170℃和200℃，预变形量分别为2%、4%、5%时，试验钢的主要组织为板条马氏体，随着预变形量的增加，马氏体的板条束逐渐细化，主要是因为大的变形量能够在一定程度上破碎奥氏体晶粒，但是当变形量过大时又会导致材料内部出现微裂纹，影响材料的性能。

破碎的奥氏体晶粒在后续淬火过程中，转变成较为细小的马氏体组织。

马氏体组织越细小，细晶强化效应越明显，这也说明在一定量的预变形范围内，预变形量的引入不仅不会破坏钢板的性能，还有助于组织晶粒的细化，从而进一步改善烘烤硬化钢的综合力学性能。

烘烤硬化钢标准烘烤硬化钢是一种经过热处理以提高硬度和强度的钢。

烘烤硬化值（Bake-Hardening-Index，简称BH值）是衡量烘烤硬化性能的重要性能指标，可通过单轴拉伸试验得到。

各国标准对计算烘烤硬化值的定义和要求存在差异，如GB/T 24174—2009《钢烘烤硬化值(BH2)的测定方法》和ASTMA653/A653M:2019aStandard Specification for Steel Sheet, Zinc-Coated (Galvanized) or Zinc-Iron Alloy-Coated(Galvannealed) by the Hot-Dip Process中规定同一拉伸试样预拉伸应变%后，170℃烘烤并保温20 min，用第二次拉伸测得的下屈服强度ReL减去第一次拉伸测得的屈服强度就得到BH2值。

而DIN EN 10325:2006Steel-Determination of Yield Strength Increase by the Effect of Heat Treatment (Bake-Hardening-Index)中同样的预拉伸应变量和烘烤温度、保温时间，但计算BH2值时第一次拉伸用的屈服类型是而不是，用的是第二次拉伸测得的下屈服强度ReL。

在JIS G 3135:2018Cold-Reduced High Strength Steel Sheet and Strip with Improved Formability for Automobile Uses附录A中，计算BH2值时第二次拉伸的屈服类型则改成了上屈服ReH。

对于烘烤温度和保温时间，曾有某汽车制造厂家提出采用175℃保温30min的烘烤条件，不同于EN、JIS等标准中要求的170℃并保温20min 的烘烤条件。

如果需要更多信息，可以咨询钢铁制造行业专家或查阅钢铁制造行业标准。

烘烤硬化钢140BH组织和性能的研究【摘要】：本文采用光学显微镜对经过不同退火制度后的烘烤硬化钢140BH退火钢板的金相显微组织进行观察，在拉伸试验机和X射线衍射仪上分别对退火钢板的力学性能、烘烤硬化值以及退火板织构进行研究。

试验结果表明，烘烤硬化钢140BH退火退火板的组织为再结晶铁素体晶粒。

随连续退火温度的升高，140BH的晶粒尺寸变大，第二相NbC的固溶度积增大，{111}织构加强，造成钢板的强度下降，延伸率、n值、r平均值和BH值升高。

连续退火温度在860℃时，各项力学性能达到最佳值。

【关键词】：烘烤硬化钢，连续退火温度，组织，力学性能，织构Research on Microstructure and Properties ofBake-hardening Steel 140BHAbstract: The microstructure of bake-hardening annealed steel sheets 140BH was observed using optical microscopy. The mechanical properties of annealed steel sheet, as well as the annealed texture was investigated using tensile test machine and X-ray diffractometer respectively. The results show that the microstructure of bake-hardening steel 140BH was ferrite recrystallized grain. As the continuous annealing temperature arising, strength decreased while the related ductility, n, r, BH values increased. At 860℃, the properties of bake-hardening steel 140BH were maximized.Key words: Bake-hardening Steel, Continuous Annealing Temperature, Microstructure, Mechanical Property, Texture1.前言以超低碳钢为基础，通过添加微量元素Nb或Ti而制成的烘烤硬化冷轧钢板，兼有优良的深冲性能和高的烘烤硬化性能的新型优质汽车用钢板。

热轧烘烤硬化钢论文：热轧低碳钢烘烤硬化性能与疲劳性能研究【中文摘要】汽车的高性能、轻量化和高安全性需要钢铁材料作为基础。

如何在不牺牲汽车安全性能的条件下,能够适度减轻车体的重量,来达到高性能、节能环保的,自然就成为人们一致努力追求的目标。

本试验开发的热轧烘烤硬化钢能满足上述要求,因此对汽车用钢的发展有十分重要的意义。

本文以自行冶炼的试验钢为研究对象,采用实验室轧机进行热轧实验,观察了试验钢的显微组织,测定了试验钢的力学性能与烘烤硬化性能,分析了烘烤硬化机理。

主要研究内容和结果如下:1.利用MST810材料疲劳试验机,测定不同轧制工艺下试验钢的力学性能和烘烤硬化性能,得出试验钢的BH值、BHT值、n值、r值。

2.利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对试验钢的典型组织进行观察,如铁素体组织、铁素体和片层状珠光体组织、铁素体和退化珠光体组织、铁素体和贝氏体组织。

研究了显微组织与BH值和BHT 值的关系,发现铁素体和退化珠光体组织中,退化珠光体组织对试验钢的BH值和BHT值提高有着积极的作用。

3.通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对试验钢的烘烤硬化机理进行了研究,烘烤硬化由柯氏气团强化、位错强化和析出强化等组成。

4.测量了试验钢E14烘烤前后S-N曲线,分析了疲劳性能,确定了疲劳极限。

烘烤后的试验钢E14疲劳极限略有提高。

【英文摘要】Advanced steels are no doubt the basis forautomobiles to be of high performance, light weight and safety. Under the condition that both keeping automotive safety performance and moderately reducing vehicle weight, how to achieve the purpose of high performance, energy conservation and environmental protection, naturally becomes the goal that all people pursuits. The developed hot-rolled bake-hardening steel in this paper can satisfy the above-mentioned requirements, so it is significant for the development of automobile steel.The paper had studied experimental steel, which smelted in the laboratory. The hot rolling experiment was carried on laboratory rolling mill, the microstructure of steel was observed, the mechanical properties and baking hardening properties of the test steel was determinated, and the bake hardening mechanism was analyzed. The main studied contents and results are as follows:1. Through fatigue tests on the MST810, measuring mechanical properties and bake-hardening of the test steel under the different steel rolling technology, measuring the values of BHT, BH, n, r.2. Observating the typical organization of the experimental steel by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM), such as ferrite organization, ferrite and slice layer pearlite organization, ferrite and degradation pearlite organization, ferrite andbainite organization. Studying the relationship between the microstructure and BH value, it is found that in the ferriteand degradation pearlite organization, the degradationpearlite organization is good for improving the value BHT andBH.3. Studying the bake hardenability mechanism ofexperimental steel by transmission electron microscopy (TEM)and scanning electron microscopy (SEM), it is found that bake hardening is composited by Cottrell atmosphere, dislocation strengthening, precipitation strengthening, etc.4. Measuringthe S-N curve of experimental steel E14 before and after baking, analyzing the fatigue properties, determining the fatiguelimit. After baking the fatigue limit of experimental steel E14 slightly increased.【关键词】热轧烘烤硬化钢显微组织 BH值/BHT值成形疲劳【英文关键词】Hot rolling BH steel Microstructure BH and BHT Formability Fatigue【目录】热轧低碳钢烘烤硬化性能与疲劳性能研究摘要4-5ABSTRACT5-6第一章绪论10-37 1.1 引言10-13 1.2 烘烤硬化钢13-20 1.2.1 烘烤硬化钢概述13-15 1.2.2 烘烤硬化钢国内外发展水平15-20 1.3BHT 钢20-24 1.3.1 BHT 钢板的特点及制造原理20 1.3.2 BHT 钢板的应变时效硬化特性20-22 1.3.3BHT 钢板的各项特性和使用状况22-24 1.4 汽车钢板成形性能24-31 1.4.1 板材成形性的基本概念24-25 1.4.2 基本成形性实验25-26 1.4.3 模拟成形性实验26-30 1.4.4 成形极限图（FLD，Forming Limit Diagram）30-31 1.5 汽车钢板的疲劳性能31-36 1.5.1 研究疲劳性能的目的31-32 1.5.2 影响疲劳的因素32-33 1.5.3 汽车钢板钢的疲劳性能33-36 1.6 本文研究的目的和意义36-37第二章实验材料与实验方法37-47 2.1 引言37 2.2 试验钢的冶炼37-38 2.3 三批试验钢热轧工艺38-39 2.3.1 实验设备38 2.3.2 温度制度的制定38-39 2.4 实验钢的性能指标及计算方法39-44 2.4.1 拉伸性能39-40 2.4.2 烘烤硬化性能40-41 2.4.3 成形性能41-44 2.5 实验钢显微组织观察44-46 2.5.1 金相组织观察44-45 2.5.2 扫描电镜观察45 2.5.3 透射电镜观察45-46 2.6 本章小结46-47第三章试验钢的烘烤硬化性能与机理分析47-61 3.1 引言47 3.2 试验钢的BH 值、BHT 值47-48 3.2.1 试验钢的 BH 值、BHT 值47-48 3.2.2 预应变对BH 值、BHT 值的影响48 3.3 显微组织对烘烤硬化性能的影响48-51 3.3.1 试验钢显微组织观察48-50 3.3.2 显微组织与BH 值、BHT 关系50-51 3.4 试验钢的烘烤硬化机理分析51-59 3.4.1C22 的 TEM 观察及烘烤硬化机理分析51-53 3.4.2 试验钢B、C、E 的 TEM 观察及烘烤硬化机理分析53-58 3.4.3 试验钢的SEM 观察及烘烤硬化机理分析58-59 3.5 本章小结59-61第四章试验钢的成形性能的研究61-69 4.1 引言61 4.2 试验钢的n 值，r 值61-63 4.3 n 值、r 值的影响因素63-66 4.3.1 终轧温度对n 值、r 值的影响63-64 4.3.2 冷却速度对n 值、r 值的影响64-65 4.3.3 卷取温度对n 值、r 值的影响65-66 4.4 试验钢弯曲性能66-67 4.5 成形极限图(FLD)预测67-68 4.6 本章小结68-69第五章试验钢的疲劳性能的研究69-80 5.1 引言69 5.2 试验钢的高周疲劳实验69-73 5.2.1 试验材料69 5.2.2 疲劳极限与静力强度间的关系69-70 5.2.3 试验钢的 S-N 曲线70-73 5.3 疲劳试样断裂断口形貌分析73-79 5.3.1 疲劳裂纹形成与扩展机理73-74 5.3.2 疲劳断裂宏观断口分析74-77 5.3.3 疲劳断裂微观断口分析77-79 5.4 本章小结79-80第六章结论80-81参考文献81-85致谢85。

热镀锌超低碳钢的烘烤硬化效应与时效!"#$%&$’()%*"(#，+,-.(#/#0’1(’23#4，5-%(6(*.(-70’’!"#$$%&’()**+,-"./0’-1$%(231."%.42+,(5677，829:6;;8)1$<)(=，0%(4-&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#摘要：超低碳!烘烤硬化钢可以很好地把材料的可成形性和抗凹性结合在一起。

为了提供烘烤硬化效应所需要的固溶碳，一般是在超低碳钢中加入少量的钛或铌。

从热力学计算中可以推导出，在以钛为合金元素的超低碳!烘烤硬化钢中，硫化物的形成主要是受锰而非钛的控制。

这对析出顺序有很大的影响。

文章给出了在不同的钛和铌合金钢中计算固溶碳含量的公式。

并与已市场化的钛和铌为合金元素的超低碳!烘烤硬化钢在屈服强度和烘烤硬化性能上作了比较。

结果说明铌合金钢能更好的实现对固溶碳的最佳调!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!整。

!引言由于>?软钢具有很好的成形性能，所以在汽车工业中应用很广。

然而，其缺点是由于低的屈服强度而造成很低的抗凹性。

而超低碳@烘烤硬化（A B C2D E）钢就很好的把可成形性与抗凹性结合在一起。

由于D E钢板将主要用于汽车外板，所以良好的抗腐蚀性是必要的。

蒂森克虏伯（!’+）公司在他们的热镀锌生产线上生产热镀锌或合金化热镀锌A B C2D E 钢板。

烘烤硬化性是指经过涂漆烘烤提高屈服强度而导致高的抗冲击性的过程。

烘烤硬化值一般是通过测量在F G应变量上（模拟冲压）的流变应力和在经过6:7H热处理F741&后的下屈服强度的差值，如图6所示。

D EF值通常至少在I7J K-以上。

为了提供烘烤硬化效应所需要的固溶碳，一般是在超低碳钢中加入少量的钛或铌来稳定部分碳。

烘烤硬化钢（低碳型H220BD）的时效性The Aging Character of Bake Hardening Steel (H220BD of ULC)摘要brief标准规定，烘烤硬化钢的力学性能值适用时间为3个月。

那么在3个月内和3个月以外，力学性能值的变化规律是什么？在目前所能见到的文献上查不到答案。

通过实测，烘烤硬化钢在3个月内已经发生时效，如果不适当提高初始性能值的话，无法保证全部力学性能都在3个月内适用。

引言foreword烘烤硬化钢是对时效比较敏感的钢种，在成型之前，人们不希望其有时效反应;在成型后，人们希望通过烤漆过程提高材料的屈服强度，从而获得加工性能和使用性能完美结合。

但是自然规律是不以人的愿望而转移的，随着时间的推移，时效总是要发生的，问题的关键是发生这个变化程度和规律是什么。

为了规范供需双方验收和使用，相关标准规定烘烤硬化钢力学性能适用期为3个月，那么在3个月内是否力学性能变化不大？如果不能及时使用，3 个月以后会有何种影响？影响相关性能变化的主要因素是什么？为了回答这个问题，本文设计了5组对应实验，在自然条件下时效不同时段，试图揭示其变化规律。

1. 实验材料与方法experiment that materials and methods分别作了5组对比试验：A组，储存3个月。

B组，储存6个月。

C组，储存9个月。

D组，储存12个月。

E组，储存17.5个月。

各组试样代号如下表所示：各组材料化学成分构成如下表chemistry components2. 时效前后力学性能实测结果measurement results of the mechanical capability抗拉强度Rm 测试结果tensile strength (Rm)屈服强度Rp02 测试结果yield strength (Rp02)延伸率A80测试结果elongation (A80)strain hardening indexn 值测试结果烘烤硬化值dBH2测试结果bake hardening value (dBH2)初始值较低的，库存3个月后烘烤硬化值增加了，而初始值较高者（A1 and A2）库存3个月后烘烤硬化值却下降了。