加热速度对冷轧双相钢组织性能的影响.pdf

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1、第36卷第3期山东冶金V0l

2、36No．32014年6月ShandongMetallurgyJune2014试验研究；加热速度对冷轧双相钢组织性能的影响张明亚(山东钢铁集团有限公司钢铁研究院，山东济南250101)摘要：通过模拟连续退火研究了不同加热速度对冷轧双相钢组织性能的影响。研究发现，快速加热可以明显地细化晶粒，但组织的遗传性导致微观组织中有不同程度的带状组织，材料的加热速度不宜超过100~C／s；材料的加工硬化速率及加工硬化指数对冷速的增加呈规律变化。关键词：冷轧双相钢；an热速度；显微

3、组织；力学性能；加工硬化速率；加工硬化指数中图分类号：TG156．3文献标识码：B文章编号：1004—4620(2014)03—0032—04续退火处理。1前言快速加热后如果保温时间过长，晶粒会反常长钢的加热速度越快，过热度越大，奥氏体的实大，在实际生产中应采用快速加热短时保温的工艺际形成温度越高，形核率和长大速度越大，奥氏体来获得细小的晶粒组织。为了研究加热速度对试的起始晶粒度就越大。若加热温度过高，起始晶粒验钢组织性能的影响，本试验制定了很大的加热速细小的奥氏体反而更易于长大。因此，快速加热

4、到度区问，加热速度的范围设定在1200~C／s，所设均热温度时保温时间不宜过长，否则晶粒会反常长定的加热速度分别为1、10、20、50、100、200o【=／s。大。在生产中常采用短时快速加热工艺，以获得超热处理工艺曲线如图1所示。细化晶粒n。目前，研究加热速度对材料性能影响的文献较少，仅有少量关于加热速度对电工钢或轻质合金组织和性能影响的研究文献。就电工钢来说，增加加热速度能够增加再结晶形核速率，从而使晶粒细化，但是当加热速度超过50℃／s时晶粒t／s细化程度将降低。由此可以推断，对冷轧带钢来

5、图1不同加热速度时的工艺制度说，也应该有一个合适的加热速度使其晶粒细化到一定程度而又满足实际生产条件。3试验结果及分析2试验材料及退火工艺的制定相变过程包括形核和长大两个阶段，很高的加热速度增大了过热度，进而加大了相间的自由能试验所采用的热轧原料厚度为85mm板坯，表差，加快了扩散速度，使试样在很短的时间内完成1为实测的化学成分。了相转变，大大缩短了工艺时间。高的加热速度使表1实测的试验钢的化学成分(质量分数)％得形核质点增多，铁素体的再结晶优先于碳化物的CSiMnPSNbVTi溶解]，造成基体

6、中的晶粒非常细小，晶界面积增O159O3】41570．0】9OO】20．04600230004大，进而对材料的塑性产生影响]。在细晶组织中将坯料加热至1200℃后保温2h，在试验室奥氏体长大所需的碳和锰的扩散距离较短，从而使450mix!×450lnnl二辊可逆式热轧试验机组上经8得奥氏体的形核和长大比较容易，在随后的快冷过道次轧制到4mm，随后置于室内自然冷却。经酸洗程中形成的马氏体含量也因此较高。后，将热轧后的钢板在325mm×400mm四辊直拉3．1不同加热速度处理后试样的显微组织式可逆冷

7、轧机上进行多道次带张力轧制到1．0图2为不同加热速度处理后试样的晶粒取向分mm。轧制结束后裁剪为500mm长的试样，经过切布(EBSD)。试样的晶粒尺寸随着加热速度的增加边，最终制成尺寸为500mm×160mmx1．0mm的而变小。通过FEIQuanta600自带的OIMANALY—钢板，以备在连续退火模拟试验机CAS1I上进行连SIS5．3软件分析发现，在加热速度为1c【=／s时，试样收稿日期：2014—04一O1的晶粒尺寸为6．971TI(见图2a)；而在加热速度达作者简介：张明亚，男，19

8、82年生，2012年毕业于东北大学材料加工工程专业，博士。现为山东钢铁集团有限公司钢铁研究院工程师，到1OoC／s时，试样的晶粒尺寸达到了4．74in(见从事冷轧带钢的退火及热镀锌研究工作。图2b)。随着加热速度的继续增加，晶粒更加细小，322014年6月山东冶金第36卷上升的最高点P之后，随着真应变的继续增加，n值持续降低，但下降趋势趋于平缓。产生上述现象的原因是，在变形初期，材料处于弹性变形阶段，此过程中流变应力迅速上升，且随着变形量的逐渐增加，基体内的位错将不断增殖。在真应变值为0．005

9、时，位错密度达到最大，在真应变a加热速度1"C／s此阶段之前均表现为很高的加工硬化速率。然而此阶段的软化程度很低，加工硬化速率和n值的下降也非常迅速。随着应变的持续增加，材料的位错将发生交滑移和攀移，位错开始部分消融，其密度降低。随着应变的继续进行，材料的软化和加工硬化趋于平衡，且软化作用逐渐占据主导地位，表现为加工硬化速率和值的平缓降低。真应变材料的应变硬化行为并不能仅仅从马氏体的b加热速度4o℃，s含量来表现，马氏体的形态n对其也有很大的影响。初始形态为岛状形态的马氏体，铁素体呈连续分布且能