基于传统连退工艺高强塑Q&P钢多元增塑机制及组织调控技术

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    U1860105
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    52.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E04.矿业与冶金工程
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Q&P steel is a kind of advanced high-strength automobile steel based on TRIP effect and fully utilized phase transformation strengthening and retained austenite plasticization. It is the typical representative of the third generation advanced high-strength automotive steel with low cost and high performance. However, since the conventional continuous annealing process which is difficult to meet the requirements of high temperature and short time partitioning, limiting its application and popularization. Therefore, this project proposes a design idea of Nb micro-alloyed fine grained Q&P steel, through the control of hot-rolled microstructure, dissolving and precipitation of particles, recrystallization and austenite phase transformation during the annealing process to refine the grain, shorten the diffusion distance of carbon, so that the carbon can fully diffuse, partition and enrich to the retained austenite at lower temperature. The project is to adopt a combination of experimental and Thermo-Calc thermodynamic/kinetic calculations. Focusing on fine grained Q&P steel microstructure modification and multi-component plasticizing mechanism research, exploring the kinetics and its interaction mechanism of recrystallization and phase transformation during the intercritical annealing process, revealing the influence of low temperature partitioning process on the content, morphology, distribution and carbon content of retained austenite, clarifying the dissolution and precipitation behavior of Nb in the whole process and strengthening and plasticization mechanism of second phase particle. The research results provide theoretical guidance for the development of high performance Q&P steel, which has important theoretical significance and practical value.
Q&P钢是基于TRIP效应并充分利用相变强化、残余奥氏体增塑的一种先进高强汽车钢,是第三代先进高强汽车钢的典型代表,具有低成本、高性能的特点。然而由于传统连续退火工艺难以满足其高温短时配分要求,限制了其应用推广。因此本项目提出一种Nb微合金化细晶Q&P钢的设计思路,通过控制热轧组织、粒子回溶析出、退火过程再结晶及奥氏体相变来细化晶粒,缩短C的扩散自由程,使C在较低温度下能充分向残余奥氏体中扩散、配分与富集。项目拟采用实验和基于Thermo-cal热力学/动力学计算相结合的研究方法,重点开展细晶Q&P钢的组织调控和多元增塑机理研究,探讨两相区退火过程再结晶与相变的动力学规律及其相互作用机制,揭示低温配分工艺对残余奥氏体含量、形貌与分布及碳含量的影响规律,阐明Nb的全流程回溶析出行为及第二相粒子增强增塑机制。研究结果为开发高性能Q&P钢提供理论指导,具有重要的理论意义和实用价值。

结项摘要

基于细晶、多相、亚稳、第二相粒子增强增塑耦合作用可实现高强塑钢的制备原理。本项目在传统CSiMn合金体系基础上,开展了12种不同Si、Al、Mn、Nb试验钢的组织性能调控及强塑机制研究。首先研究了不同合金试验钢的热机轧制及奥氏体连续冷却转变规律,探讨了不同热力工艺下主要合金元素对组织类型、形态及大小的作用机制;其次,深入研究了不同Nb含量试验钢的再结晶与奥氏体转变热力学与动力学机制,探究了Nb对再结晶与相变的影响规律;最后,从热处理工艺对不同Si、Al、Mn、Nb含量试验钢的组织性能进行了调控,并对产生的微观结构进行了表征与分析,探讨了其对强塑性的内在作用机制。结果表明:1)Nb的加入显著扩大了铁素体与贝氏体转变区,而Mn的加入使C曲线明显右移;相比其他合金来说,Nb的加入显著细化热轧组织,并更容易获得细小铁素体与珠光体平衡相,有利于后续退火过程合金元素的扩散与改善奥氏体的稳定性。2)合金元素的加入会提高试验钢的再结晶激活能,抑制钢的再结晶过程;并且Nb的作用大于Si等其他合金元素;Nb与Si的加入会促进奥氏体化进程,其中Si的作用更显著。3)Nb含量的增加,有效细化了退火过程的显微组织,尤其是马氏体束与板条得到明显细化,有效提高了钢的强度;同时降低了最大残余奥氏体所需的淬火温度,并提高了残余奥氏体的稳定性与工艺敏感性。通过本项目研究,共发表各类论文20篇(均标注资助号),其中SCI收录论文9篇,申请发明专利6项,授权4项,培养研究生4名,参加国际会议7人次,参加国际学术合作研究1人次。本研究工作不仅为探索高强塑积冷轧带钢制备和组织性能调控提供了理论依据,还可在传统连续退火生产线推广应用产生重要启示。

项目成果

期刊论文数量(20)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(6)
An Investigation on the Strengthening Mechanism Based on Grain-Boundary Misorientation of High-Strength Pipeline Steel
基于晶界取向差的高强管线钢强化机理研究
  • DOI:
    10.1002/srin.201900317
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Steel Research International
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    Duan Qiang;Pan Hongbo;Fu Bin;Yan Jun
  • 通讯作者:
    Yan Jun
Nb-Ti微碳深冲双相钢的连续冷却转变规律
  • DOI:
    10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20190182
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    钢铁研究学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    曹京华;潘红波;章静;张腾飞;李旭冬;刘伟明
  • 通讯作者:
    刘伟明
碳化物演变对冷轧ART0.1C-7Mn钢Lüders行为影响
  • DOI:
    10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20190209
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    钢铁研究学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    田亚强;毕文强;潘红波;李红斌;郑小平;陈连生
  • 通讯作者:
    陈连生
Effect of Annealing Process on Microstructure, Texture, and Mechanical Properties of a Fe-Si-Cr-Mo-C Deep Drawing Dual-Phase Steel
退火工艺对 Fe-Si-Cr-Mo-C 深冲双相钢组织、织构和力学性能的影响
  • DOI:
    10.3390/cryst10090777
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Crystals
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Pan Hongbo;Shen Xiaohui;Li Dongyang;Liu Yonggang;Cao Jinghua;Tian Yaqiang;Zhan Hua;Wang Huiting;Wang Zhigang;Xiao Yangyang
  • 通讯作者:
    Xiao Yangyang
Effect of intercritical deformation on tensile performance of a low-carbon Si-Mn steel processed by quenching and bainitic partitioning
相间变形对贝氏体配分低碳硅锰钢拉伸性能的影响
  • DOI:
    10.1007/s42243-019-00357-0
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Iron and Steel Research International
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    Tian Ya-qiang;Cao Zhong-qian;Li Wang;Pan Hong-bo;Zheng Xiao-ping;Song Jin-ying;Wei Ying-li;Chen Lian-sheng
  • 通讯作者:
    Chen Lian-sheng

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其他文献

临界退火温度对冷轧0.11C-7.05Mn钢组织性能的影响
  • DOI:
    10.13251/j.issn.0254-6051.2019.01.007
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    金属热处理
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    潘红波;王文芳;潘烁;刘永刚;詹华;肖洋洋;冷德平
  • 通讯作者:
    冷德平
较短临界退火时间下中锰TRIP钢的组织及力学性能
  • DOI:
    10.13289/j.issn.1009-6264.2017.04.017
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    材料热处理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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大股东两权分离:代理效应抑或风险分散化效应?
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    潘红波;余明桂
  • 通讯作者:
    余明桂
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    潘红波;饶晓琼
  • 通讯作者:
    饶晓琼
民营化、产权保护与风险承担
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    经济研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    余明桂;李文贵;潘红波
  • 通讯作者:
    潘红波

其他文献

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潘红波的其他基金

高强高塑性应变比双相钢γ织构增强机理及物理冶金协调控制
  • 批准号:
    51774006
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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