冷轧双相钢连续退火组织的转变

基Ｎ捌嚣蛛盯理氯鞲∞‘＝
ｌ ０００ｐ服。
圈３ ＭＦｓ预测值与实测值之比随１彻０／Ｔ的变化 Ｆｉ窖．３ ｖａｒｌａｎｏｎ村憎廿ｏ ｏｆ ｐｒ蝴ｉｃｌｅｄ如眦舾ｎｒｅｄＭ砖
喇擅ｌ帅０／ｒ
ｓ结论
（１）在综合考虑动态、亚动态及静态再结晶作 用的基础上，开发了ｘ７０管线钢热轧显微组织模 型，为实现板带钢热连轧过程奥氏体再结晶和晶粒 尺寸的在线预测与控制奠定了基础。
图３是加热过程中不同温度淬火组织的维氏硬 度变化啦线与再结晶的体积分数凸线，可以看出，从 ５５０℃到６５０℃，试样硬度值下降不明显，冷变形组 织以回复为主，再结晶并未大量进行。当温度超过 ６５０℃以后，硬度值显著降低，当温度超过７００℃后 又趋于平缓。这说明再结晶在６５０～７００℃之间剧 烈进行。从图中还可以看出，加热速度对再结晶有 较大影响，１℃／ｓ的低速加热，再结晶开始与结束温 度都低于５、１０℃／ｓ的高速加热，在１０℃／ｓ的加热 速度下，温度达到７２０℃，再结晶还未完成，但此时 已进入双相区。
８０ａｋｉｎｇ ａｔ ８００℃ｉｓ ａｄｖａｎｔａｇ∞ｕｓ ｔｏ ｇｅｔ ｒｅａ５０ｆＩａｂＩｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｔｗｏ ｐｈａｓｅｓ．Ｗｈｅｎ ｏｖｅｒａｇｉｎｇ ｔｅｍｐｅ阿ｔｕｒｅ ｉｓ ｏｖｅｒ ３００℃，ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ ｉｓ ｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄ ｉｎ加ｃａｆｂｉｄｅ，ｗｈｉｃｈ｜ｓ ｈｒｍｆｕｌ ｔｏ ｍｅｃＩｌａＩｌｉｃａＩ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｄｕａｌ ｐｈｓｅ ｓｔｅｅｌｓ．
ห้องสมุดไป่ตู้
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｌｏｎ，ａｕｓｔｅｎｉ强ｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｖｅｒａｇｉ“ｇ ｏｆ ｃｏｌｄ ｒｏｌｌｅｄ ｓｔｒｉｐ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ曲ｎｅａｌｉｎｇ ｗｅｒｅ ｉ驴
ｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｏｐｔｉｃ丑Ｊ ｍｉｃｒｏｓ∞Ｐｙ ８ｎｄ ｓｃ且皿ｔｎｇ ｅＪｅｅｔｒｏｎ ｍｉｃｆｏｓｃｏｐ鼻Ｔｈｅ ｅ２ｐｅ—ｍｅＤ缸Ｊ ｒ￡ｓｕｌｌ５ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｒｅｃｒｙ５ｔａｌｌｉ２廿
过时效回火对双相钢显微组织的影响。实验表明，在连续退火初期的加热过程中，在６００～７２０℃大量进行再结
晶。加热速度对再结晶行为有较大影响，以ｌｏ℃厶加热，再结晶将持续到双相区。璩光体在低于７２０℃的加热过
程中变化不明显，而铁索体晶界与晶内出现球状碳化物颗粒。双相区退火过程中。奥氏体首先在珠光体处形成，原
作者简介：邝藉（１９８１一），男，博士生Ｉ Ｅ—啦蚰：毗ｅｅｌ啪ｒｄｏｒ＠１２６．ｃ呦ｌ 修订日期；ｚ００７－０３—２６
万方数据
钢铁
第４２卷
温过时效３００ ｓ，最后空冷到室温。 显微组织用４％硝酸酒精浸蚀，分别在光学显
微镜和扫描电镜下观察。采用Ｉｍａｇｅ ｔｏｏｌ图像处理 软件统计晶粒尺寸、再结晶分数以及组织的数量。 利用维氏硬度计测定淬火试样的硬度。
５８０ ６００ ６２０ ６４０ ６６０ ６８０ ７００ ７２０ ７４０
（ａ）维氏硬度｝（ｂ）铁索棒再结晶的体积分散
围３连续退火初期不同温度下的硬度曲线与再结昌体积分数曲线
Ｆｉ昏３ Ｃｕｒ懈０ｆ ＨＶ卸ｄ糟哪ｓｔａｌｌ山ｔｉ蚰ｖｏｌｕＩ耻ｆ阳ｃｔｉ呻ｏｆ ｆｅｍｔｅ
万方数据
第１１期
邝霜等：冷轧双相钢连续堪火组织的转变
对双相区内不同温度的淬火组织与８００℃保温 不同时间后的淬火组织进行奥氏体定量分析（图 ６），可以看出，随加热温度的升高，奥氏体增多。温度 从７８０℃升至８００℃，奥氏体的体积分数从１５％上
万方数据
万方数据
第１１期
许云波等：ｘ７０管线钢热连轧过程奥氏体再结晶、晶粒尺寸和平均流变应力的预测
‘，３’
铁素体晶界与晶内的碳化物颗粒也形戚奥氏体岛。８００℃保温后缓慢冷却至６３０～６８０℃可以得到台理比例的＿双
相钢组织。当过时效温度大于３００℃，马氏体分解．碳化物颗粒析出，将对双相钢性能产生不良影响。
关键词：冷轧；双相钢；连续逞火；过时效＃显微组织
中国分类号：ＴＧｌ４２．４
文献标识码：Ａ
文章编号：０４４９一７４９Ｘ（２００７）１ｌ一００６５—０５
模拟连续退火在Ｇ１ｅｅｂｌｅ＿１５００热模拟机上进 行，实验工艺路线如图１所示。将试样以一定加热 速度（１、５、１０℃／ｓ）加热到两相区，在５５０～７２０℃ 温度区间淬火以测定冷轧试样的再结晶情况，在 ７５０，７８０，８００℃淬火以测定试样的奥氏体化，在８００ ℃保温４０、８０ ｓ后淬火测定等温奥氏体化过程，保 温后的试样以１０℃／ｓ缓冷到不同快冷温度时淬火 以测定奥氏体向铁索体的转变情况。试样从快冷温 度以４５℃／ｓ的速度分别冷却到３８０、３００、２５０℃等
（１．Ｓｃｈ００Ｉ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｓｃｉｅｎｃｅ ａ１１ｄ ＥＩｌｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｕｎｉｖｅｒｓｌｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎ０１０９ｙ Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｂ曲ｉ｜１９ １０００８３， ＣｈｉＩ】ａ｝ ２．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＣｅⅡｔｅｒ，Ａｎｓｈａｎ Ｉｒｏｎ ａｎｄ ｓｔｅｅｌ ｃｏｒｐ０髓石ｏｎ．Ａｎｓｈａｎ １１４００ｌ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，ｃｈｉｌｌ丑）
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ＭｉｃｒＯｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ＣｏｎｔｉｎｕＯｕｓ
Ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｏｆ Ｃｏｌｄ－Ｒｏｌｌｅｄ Ｄｕａｌ Ｐｈａｓｅ Ｓｔｅｅｌｓ
ＫｕＡＮＧ ｓｈｕａｎｇｉ， ＫＡＮＧ Ｙｏｎｇ－Ｉｉｎｌ， Ｙｕ Ｈａ０１， ＬＩｕ Ｒｅｎｌｄｏｎｇ。， ＹＡＮ Ｌｉ“ｇ。
图４显示了以５℃／ｓ的速度加热，在６５０、６８０、 ７００℃下试样的再结晶情况，可以看出，６５０℃时， 变形组织的基体上出现了大量铁素体再结晶核心， 当温度进一步升高到６８０℃，再结晶大量进行，７００ ℃下铁索体再结晶基本完成。在整个铁素体再结晶 过程中，珠光体形貌没有明显变化，即使在７００℃铁 素体再结晶基本结束时，珠光体仍然呈条带状分布 于铁素体晶界上，但是从图中可以发现，在大块的变 形璩光体附近，碳化物在加热过程中变为球状，而且 在铁素体晶粒内也出现球状碳化物颗粒。出现这种 现象的原因可能是破碎珠光体中的铁素体被再结晶 晶粒吞并，而留下孤立的渗碳体颗粒。 ２．３双相区奥氏体化相变与铁素体的析出
（ａ）热轧组织， （ｂ）玲轧组织； （ｃ）冷轧组织（ｓＥＭ）
Ｆｉｇ ２
围２实验钢的热轧与冷轧态组织 Ｈｏｔ ｍ¨ｅｄ粕ｄ ｃ０Ｍ ｍｌｌｅｄ ｓｔｎｌｃｔｕ嘴ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍ明ｔ矗ｌ ｓｔｅｄ
姜 塞 差 蒜
艟
５４０ ５６０ ５ｊｉ０ ６００ ６２０ ６４０ ６６０ ６８０ ７００ ７２０ ７４０ 温度，℃
２实验结果与分析
２．１热轧与冷轧态的显微组织 实验钢的热轧与冷轧组织如图２所示。热轧组
织由多边形铁索体与珠光体组成，铁素体平均晶粒
恻 赠
Ｆ味ｌ
图ｌ寝相钢连续退火宴验工艺
＆ｈｅ腑ｔｉｃ ０ｆ咖ｔｉｎｕｏ瑚ａｎ眦ａｎｎｇ ｐｒｏｏｅ昭ｆｏｒ
ｄｕａｌ ｐｈａ辨ｓｔｅｅＩ￥
尺寸为１８．５ ｐｍ，珠光体的体积分数约为１１．５％。 在冷轧过程中，铁素体晶粒沿变形方向伸长且晶内 出现明显的变形带。由于珠光体较铁素体基体硬， 且比较脆，因此在大块珠光体区域沿轧向拉长并不 明显，从扫描电镜中可以看出，珠光体己不具有规则 的片层状，渗碳体脆断并形成颗粒状碳化物。热轧 组织中沿铁素体晶界处分布的珠光体经冷轧变形后 沿铁素体晶界被拉长。 ２．２加热过程中铁素体的再结晶规律
Ｑｕ蚰ｃｈ ｍｉｃｒ惦ｔｒｕｎｍｔ ｗ岫ｐａｒｔｉ—ａ喊蛐ｉｚａｔｉｏⅡ
连续退火初期再结晶开始温度比罩式退火明显 偏高，且再结晶过程是在瞬间完成的。这主要是由 于连续退火加热速度较快以致再结晶发生的过热度 增加，但是一旦发生了再结晶，由于已经处于较高温 度，进行再结晶的热激活能非常高，因此，再结晶过 程在数十秒内即可以完成。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃ０１ｄ ｒ０】】ｉｏｇ，ｄｕａ】ｐｈａ３ｅ ８ｔｅｅｌ｝ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ａｎｎ朗１ｉｎｇ；ｏｖｅｒａｇｊｎｇ；ｍｉｃｒＤｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
铁素体一马氏体双相钢以其低屈强比、高初始加 工硬化速率、良好的强度和延性的配合等优点，已发 展成为一种成形性良好的高强度新型冲压用钢，成 为现代汽车用钢的重要组成部分ｏ］。高品质冷轧双 相钢采用先进的连续退火机组生产，其工艺过程包 括加热、双相区保温、两段式冷却，等温过时效处理。 连续退火各环节对双相钢组织性能有重要影响。因 此，正确认识冷轧双相钢连续退火过程中显微组织 的演变规律对制定合理的连续退火工艺参数有着重 要意义。笔者通过实验室物理热模拟研究，分析了 双相钢连续退火过程中的再结晶、相变规律。为冷轧 双相钢组织、性能的控制提供一定的参考。
ｉｎ ｐｅａｒｌｉｔｅ ａｒｅａ ｆｉｒｓｎｙ ａｎｄ ｃｅｍｅｎｔｉｔｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｎ
ｆｅｒｒｉｔｅ ｇｒａｉｎｓ ａｎｄ ａｔ ｂｏｕｎｄａｒｉ髓８ｒｅ ａ【ｓｏ ｔｒａｚｌｓｆｏ珊ｅｄ佃ｔ。ａｕｓｔｅｎｉｔｅ．５Ｉａｎｄ。ｓｌｏｗ。∞ｌｉｎｇ ｄ。ｗｎ ｔＤ ６３０一６８０℃出ｅｒ
ｈｅａｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｂｅｌ。ｗ ７２０℃，ｗｈｉｌｅ ｔｈｅｒｅ ｌｓ ｌｏｔ８ ｏｆ ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｃｅｍｅｎｔｉｔｅ ｄｉｓｔｄｂｕｔｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｆｅｒｒｉｔｅ ｇｒａｉｎ ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ ａｓ
ｆｏ啪８ ｗｅｌｌ ａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｇｒａｉｎｓ．Ｄｕｒｉｎｇ ｉｎｔｅｒｃｎｔｉｃａｌ ａｎｎｅａｌｌｎｇ，ａｕｓｔｅｎｉｔｅ
ｂｅｔ眦ｎ ｄｔｆｏｍｅｄ ｔｉｏｎ ｏｆ
ｆｅｒ血ｅ．ｓ ３ｔｒｏｎｇｌｙ ｉｎｎｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｈｅａｔｉｎｇ ｒａｔｅ ａｎｄ ｏｃｃｕｒｓ ｍａｉｎｌｙ
６００℃ａｎｄ ７２０℃．Ｗｈｅｎ
ｈ曲ｔｅｄ ｗｉｔｈ １０℃／ｓ．ｒｅｃｒｙ５ｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｗｉｌｌ ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｉｎ ｉｎｔｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ａｒｅａ．Ｐｅａｄｌｔｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎｃｏｎｓｐｉｃｕｏｕ５１ｙ ｄｕ—ｎｇ ｔｈｅ
对在两相区的不同温度淬火组织的观察可以发 现（图５），在７２０℃左右奥氏体相变首先在原珠光
体区域发生，铁素体内也分布着许多灰色颗粒，这是 由于球状渗碳体颗粒转变成为了奥氏体核心。珠光 体向奥氏体相变时，由于碳的扩散距离非常小，转变 基本没有孕育期，从奥氏体的形核到珠光体的消失 几乎在瞬间完成ｏ］。
奥氏体在原珠光体区域形成后立即向铁素体长 大，这个过程将受到Ｃ、Ｍｎ在奥氏体中的扩散以及 相界面迁移的控制。从７５０℃淬火组织中可以看 出，舆氏体除了分布在原珠光体聚集区域外，原铁索 体晶界与晶内的碳化物颗粒也长大形成奥氏体岛。 轧态珠光体的带状分布对奥氏俸分布有重要影响， 连续退火时奥氏体优先在带状组织晶界处形成，并 快速向珠光体长大。快速冷却后，双相钢组织中包 含有连续分布的马氏体条带（图５（ｃ）），实验表 明口］，在拉伸过程中，裂纹可以通过延性较低的马氏 体莲续扩展，因而对双相钢的综合力学性能有不利 影响。
第４２卷第１１期
！！！！竺！！里
钢
铁
！：竺竺兰竺
ＶｏＬ ４２。Ｎｏ．１ｌ
竺！：！竺兰丝！
冷轧双相钢连续退火组织的转变
邝霜１，康永林１，于 浩１， 刘仁东２，严玲２
（１．北京科技大学材科科学与工程学院，北京１０００８３ ２．鞍山钢铁集团公司技术中心，辽宁鞍山１１４００１）
摘要：采用光学显微镜与扫描电镜观察分析了实验钢冷轧组织在连续退火过程中的再结晶与相变规律，研究了
－６７·
（ａ）６５０℃ｌ（ｂ）６８０℃；（ｃ）７００℃ 图４不同加热温度下的再结晶显徽组织（５℃／ｓ加热Ｉ
Ｆｉｇ．４ Ｒｅｃｒｙｓｔａｍ柚ｔｉｏｎ ｓｔｍｃｔｕｒｅ ａ‘ｍｆｆｅ坤ｎｔｔｅＩｎｐｅｎｔⅡ件（Ｈｅａｔｉ嘴ａｔ ５℃／ｓ
Ｆｊ ｇ．５
（ａ）７２０℃‘（ｂ）７５０℃｝（ｃ）带状马氏体 围５部分奥氏体化的淬火组织形貌
１实验材料与实验方法
实验用钢的化学成分（质量分数，％）为Ｃ＜
Ｏ．０７，Ｓｉ＜Ｏ．０５，Ｍｎ＜ｌ－７，Ａ１ｓ Ｏ．０２～０．０７，Ｎ＜ ｏ．００７。采用２００ ｋｇ真空感应炉冶炼并浇铸成厚度 为９０ ｍｍ的铸坯，热轧板厚度为７ ｍｍ，终轧温度大 于８８０℃，卷取温度为６９０～７２０℃，水冷温降速率 小于１０℃／ｓ。热轧板经酸洗后冷轧，压下率为 ７０％。