440MPa级高强IF钢的连续冷却相变规律
IF钢
rA=(rL+2rD+rT)/4
又有 Δr=(rL-2rD+rT)/2
Δr称为平面各向异性系数,它表示r值在板面上随方向的变化。Δr值的大小决定了圆筒形拉延件上边缘凸耳的形成程度。Δr>0,拉延件凸耳出现在00和900方向, Δr<0,拉延件凸耳出现在450方向。
宝钢1990年开始研制IF钢，今年预计产量20万吨，武钢6～7万吨。攀钢IF钢达到宝钢大规模生产的水平，在嘉陵投料表明：JD90、150T摩托车油箱体，最好材料之一
二、 性能
σs≤180（190）Mpa、σb=270～330Mpa（260BIF2、250BIF3）、δ80≥38（41、42％）、n≥0.220、r≥1.80
IF钢是在超低碳钢中加入适量的钛或铌，使钢中的碳、氮间隙原子完全被固定成碳、氮化物，钢中没有间隙原子存在而称之。
IF钢具有高的塑性应变比（F值高）和应变硬化指数（n值高），故其成形性好，无时效，无屈服平台，是近期新开发的具有极优深冲性能的批三代冲压用钢，特别适用于形状复杂，表面质量要求特别严格的冲压件。
第二
IF钢的发展与冶金装备和工艺的进步密不可分，其发展经历了几个时期。COMSTOCK等人在1949年提出了IF钢的概念，但当时低碳钢中一般含0.05％C、0.003％N，那么按Ti〉4（C+N）计算，固定C、N所需的Ti量约为0.25-0.35％，由于Ti价格较贵，当时工业生产是不现实的。60年代后期，真空脱气技术应用于冶金工业，钢中的碳含量降至0.01％以下，使生产商品IF钢成为可能，但当时采用的是罩式退火工艺，IF与铝镇静钢相比，虽然性能好，但成本仍然很高，所以仅用于少量特殊难冲压件（即无法用铝镇静钢生产的零件）。70年代，世界上出现了连续退火机组，用铝镇静钢在连续退火线上是无法生产出与罩式退火相媲美的深冲板，需要开发与连续退火相适应的钢种（即IF钢）。此外，IF钢使得在连续热镀锌线上生产出具有良好成型性的镀锌板成为可能，所以IF钢的产量明显增加。自80年代以来，冶金生产技术进一步得到发展，采用底吹转炉和改进的RH真空处理可以经济地生产出C≤20ppm的超低碳钢，连铸保护浇铸可以有效控制增碳、增氮，防止二次氧化。此外，汽车工业对深冲性的要求也越来越高，IF钢得到迅猛发展。IF钢应用范围从最初仅限于难冲压件几乎扩展到汽车上所有深冲件。IF钢的品种也已系列化，可以满足汽车用钢所提出的各种性能要求：如深冲性、高强度、耐蚀性、BH性，超低碳钢的生产已成为一个国家汽车用钢板生产水平的标志,超低碳钢已成为继沸腾钢的铝镇静钢之后的新一代(第三代)冲压用钢,它代表了当今冲压用钢板发展的最高水平,是今后冲压用钢的发展方向。据文献报道[1]，全世界IF钢的年产量已达1500万吨，生产厂家主要分布在日本（约800万吨），北美和欧洲。
440MPa级新型高强度烘烤硬化钢的组织与性能研究
烘烤 硬化 钢 是 以低 碳 或超低 碳 钢为基 础 ，通 过添 加少 量 的铝 、钛 、铌 、磷 和锰 等微合 金 元 素 制成 残余 少量 处 于 固溶 态 的碳原 子 和氮原 子 的优 质 薄 板 。 。与普 通汽 车钢 板 （如铝 镇 定 钢 ） 和 高强 度 钢 板 （如 含 磷 高 强 钢 ） 相 比 ，它 具 有 适 中 的屈服 强度 ，可 克服 高强 板贴 模性 和定 形性 差 的弱 点 ，成 形 及 涂 漆 烘 烤 后 ，屈 服 强 度 得 到 提 高 ，又能 克服 普通 汽车 钢板 屈服 强度 低和 局部 凹 痕 抗 力差 的弱 点 。烘烤 硬化 钢 的特点 是钢 板在 交 货 状 态下 有较 低 的屈服 应力 ，在 成形后 经 烘烤 时 效 处理 ，屈 服 强度会 得 到很 大程 度 的提高 ，这 刚 好 与 车身生 产 工艺 和使 用性 能要求 一致 。采用 烘 烤 硬化 钢不 影 响成形 件 的成形 稳定 性 ，且 提高 了 抗 凹 陷性 ，有利 于实 现 汽车外 板 的薄壁 化 。烘 烤 硬 化钢 以其 优 良的成 形性 能 和烘烤 硬化 特性 ，长 期 以来 被广 泛应 用 于汽 车行业 ，成为制 造 汽车 覆 盖 件最 理 想 的材 料 墙Ｊ。但 长 期 以来 ，烘 烤 硬 化 钢抗 拉 强度 较低 的情 况 一直没 有得 到改 善 ，因此 不 得不 采用 增加 钢板 厚度 的办 法来 提 高抗 冲击 性 能 ，但 这 必 将 加 大 车 体 重 量 ，增 加 汽 车 尾 气 排
Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｍ ｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ａ Ｎｅｗ ４４０ Ｍ Ｐａ Ｇ ｒａｄｅ Ｈｉｇｈ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｂａｋｅ Ｈ ａｒｄｅｎｉｎｇ Ｓｔｅｅｌ
IF钢物理冶金原理与关键工艺技术1
9) 焊接性能：
焊接性能：薄钢板适应焊接的能力。薄钢板的焊接性能取 决于它所含元素的种类及其含量。其中，碳当量的影响很 大，可作为判别焊接性能的主要标志。薄钢板的含碳量越 小且钢质越纯净，焊接性能越好。此外，焊接性能也与薄 钢板厚度、强度和焊接方法有关。板厚越小，焊接性能越 差，只能采用点焊方法；强度提高，焊接条件的范围变窄。
➢屈服强度低、屈强比低 ➢塑性好 ➢深冲性（成型性）好 ➢无时效性
软钢 YS HSS YS UHSS YS
< 210 MPa 210-550 MPa > 550 MPa
软钢
TS
HSS
TS
UHSS TS
< 270 MPa 270-700 MPa > 700 MPa
第一代AHSS： 已经应用，不断完善 第二代AHSS： TWIP钢具备应有条件 第三代AHSS： 正在开发
形成MnS，Nb的最少加入量为：
Nb(%)≥7.75C(%)
• 特点：
Nbexcess= Nbtotal－7.75C
（1）力学性能的平面各向异性（Δr, Δδ）小；
（2）镀层抗粉化能力好；
（3）r值及δ值不及Ti－IF钢好，且再结晶温度明显高于Ti－IF钢，力学
性能对生产工艺参数的变化比较敏感，采用高温卷取会带来板卷头尾性
n 值是评价薄钢板冲压成形性能的重要参数。n 值越高， 薄钢板的冲压成形性能越好，特别是拉胀性能。n 值大小
主要取决于钢质的纯净度和铁素体组织晶粒尺寸，提高钢 质的纯净度和适当增大铁素体组织晶粒尺寸都可使 值增 加。
8) 冲压成形性能
冲压成形性能：薄钢板适应冲压成形过程的能力，即指薄钢板 在冲压成形过程中抵抗失效(如断裂、瓢曲、起皱、形状扭曲等)的 能力。也可理解为薄钢板在冲压成形过程中发生破坏前可得到的最 大变形程度。 具有极佳冲压成形性能的薄钢板应表现为： ①具有均匀分布应变； ②承受平面内压缩应力而无起皱； ③可达到较高的应变而无颈缩和断裂； ④承受平面内剪切应力而无断裂； ⑤变形的零件由凹模出来后保持形状不变； ⑥保持表面光洁且无损伤。
IF钢的工艺性能及概述
图1 Nb、Ti对IF钢奥氏体区进行的, 为了使 热带晶粒细化, 采用高的终轧压下率和终轧后 快速冷却。IF钢在奥氏体再结晶区热轧时, 其 道次变形量不能太小, 否则, 就会产生奥氏体 部分再结晶, 形成混晶组织, 对IF钢的深冲性 能不利。在奥氏体再结晶区热轧总变形量越 大, 则在轧制时发生的形变再结晶次数越多, 热轧后得到的铁素体晶粒就越均匀, 越有利于 得到等轴状的铁素体晶粒, 研究表明晶粒呈等 轴状时有利于IF 钢深冲性能的提高。
2.3.2 加热温度
IF钢的终轧方式有两种即奥氏体区轧制、铁素区轧制, 奥 氏区轧制是无论精轧还是粗轧, 轧制温度均在Ar3以上, 而铁 素体区轧制时粗轧温度在Ar3以上而精轧温度在A r3以下, 即 在铁素体区轧制。由于终轧温度的不同, 加热温度也有差别。 传统工艺多采用奥低体区轧制, 由于IF 钢中含有T i和Nb, Ti和 Nb对钢再结晶性能的影响如下图1所示。 由于钢中Ti和Nb存在致使IF钢的γ→α转变温度升高, 为 了使其充分奥氏体化, IF钢的出钢温度较普通钢高据某钢厂的 实际生产数据表明, IF钢的出钢温度一般较普碳钢高20℃左 右。由于铁素体轧制可以降低加热温度, 节约能源, 轧后产生 粗大的二相粒子和细小铁素体晶粒, 在随后的冷轧和退火处 理过程中产生分布均匀和强的再结晶织构等优点, 铁素体轧 制技术作为一项新技术而得到广泛的应用。CSP生产中由于 不存在γ→α → γ的转变, 所以可采用较低的加热温度和终轧 温度, 容易实现铁素体区轧制, 生产一些薄规格的IF钢。
3 IF钢的合金元素和性能特点 3.1 IF钢的合金元素的含量 C≦0.003；Si≦0.03；Mn：0.10～0.20； P≦0.006；S≦0.007； Al：0.02～0.05； Ti：0.04～0.08；O≦0.003；N≦0.004； Nb：0.06～0.25。
HSLA钢连续冷却过程的相变与组织研究
第2卷 第1期 2010年1月精密成形工程JO U RN A L O F N ET SH A PE FO RM IN G EN GI NEERIN G19H SLA 钢连续冷却过程的相变与组织研究赵艳君1,2,孟庆雪1,包卫平1,任学平1(1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083; 2.广西大学材料科学与工程学院,南宁530004)摘要:在Gleeble -1500热模拟试验机上研究了20SiM n3NiA 钢在不同连续冷却条件下相和组织变化,用热膨胀法测定了该钢的连续冷却转变曲线(动态CCT 曲线)。
研究结果表明,20SiM n3NiA 钢中的M n 、Ni 、Si 等合金元素能有效地阻止铁素体和珠光体的形成,故20SiM n3N iA 钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线只有马氏体和贝氏体相变区。
当临界冷却速度大于1 /s 时,20SiM n3NiA 钢就可以获得板条状马氏体组织,且随着冷却速度的增大,马氏体组织变得越来越细。
与静态CCT 曲线相比,形变使动态CCT 曲线的Ms 点升高,奥氏体稳定性降低,形变细化了马氏体和贝氏体组织,使20SiM n3NiA 钢在1 /s 的冷却速率下产生较高的强度。
关键词:20SiM n3N iA 钢;连续冷却转变曲线;低合金高强度钢;膨胀法;组织中图分类号:T G142.24 文献标识码:A 文章编号:1674-6457(2010)01-0019-04收稿日期:2009-12-04作者简介:赵艳君(1971-),女,讲师,在读博士,主要从事高强度结构钢材料的研究。
Inve stig ation on Phase Transformatio n and Microstructureo f HSLA Ste el during Continuous CoolingZH A O Yan -j un 1,2,M EN G Qing-x ue 1,BA O Wei -p ing 1,RE N X ue -p ing 1(1.Scho ol of M ater ials Science and Eng ineering,U niver sity o f Science and T echnolo gy Beijing,Beijing 100083,China;2.Colleg e of M ater ials Science and Eng ineering ,Guangx i U niv ersity ,N anning 530004,China)Ab strac t:T he phase transformat ion and m icrostr uctur e of 20SiM n3NiA steel dur ing continuous coo ling w ere studied using Gleeble -1500ther mal mechanical simulato r and the continuo us -coo ling -transfor mation diag ram of t he steel w as dr awn(dynamic CCT diag ram)by thermal dilato met er test.T he results show that there are o nly ma rtensitic and bainite phase t ransfo rmation zo nes in the diagr am of ov er -coo ling austenite continuous coo ling curv e,because the fo rmatio ns of ferr ite and pear lite can be ef -fectively det erred by adding M n,N i,Si allo ying ag ents in the tested st eel .When the critica l co oling rate is more than 1 /s,the lath mar tensit ic micro st ructur e is obtained and w ith increasing cooling rate the m icrostr ucture is thinner and thinner.T he de -fo rmat ion makes austenite more unst able and M s temper ature of dynamic CCT diag ram higher than the static CCT cur ve.A lso 20SiM n3N iA steel achieved high strength at ver y lo w coo ling rate(1 /s),for t he defo rmat ion making micro st ruct ur e o f mar -t ensite and bainite r efineKe y word s:20SiM n3N iA ;continuous -co oling -tr ansfo rmatio n(CCT )diag ram;H SL A;dilato meter test;microstr uctur e低合金高强度钢(H SLA 钢)由于具有良好的强度、韧性和焊接性能,一直受到普遍关注,在汽车、机械制造、电器和国防等行业获得了广泛的应用。
钢在加热及冷却时的组织转变
2．奥氏体的形成
钢在加热时的组织转变，主要包括奥氏体的形成和晶粒长大两个过程。
物元素（如铌、钒、钛等），会形成难熔的碳化物和氮化物颗粒，弥散分布于奥氏体晶界上，阻碍奥氏体晶粒的长大。
因此，大多数合金钢、本质细晶粒钢加热时奥氏体的晶粒一般较细。
原始组织：钢的原始晶粒越细，热处理加热后的奥氏体的晶粒越细。
二、钢在冷却时的组织转变
冷却方式是决定热处理组织和性能的主要因素。
热处理冷却方式分为等温冷却和连续冷却。
等温转变产物及性能：用等温转变图可分析钢在A
线以下不同温度进行等温转变
1
所获的产物。
根据等温温度不同，其转变产物有珠光体型和贝氏体型两种。
～550℃ ，获片状珠光体型（F+P）组织。
[ 高温转变]：转变温度范围为A
1
依转变温度由高到低，转变产物分别为珠光体、索氏体、托氏体，片层间距由粗到细。
其力学性能与片层间距大小有关，片层间距越小，则塑性变形抗力越大，强度
炉冷V
：比较缓慢，相当于随炉冷却（退火的冷却方式），它分别与C曲线的
1
转变开始和转变终了线相交于1、2点，这两点位于C曲线上部珠光体转变区域，估计它的转变产物为珠光体，硬度170~220HBS。
空冷V
：相当于在空气中冷却（正火的冷却方式），它分别与C曲线的转变开
2
始线和转变终了线相交于3、4点，位于C曲线珠光体转变区域中下部分，故可判断。
细晶高强IF钢连续冷却相变的研究
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｉｎｅ—ｇｒａｉｎ ａｎｄ ｈｉｇｈ－ｓｔｒｅｎｇｔｈ ＩＦ ｓｔｅｅｌ；ｔｈｅｒｍａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｃｏｏｌｉｎｇ ｒａｔｅ；ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ
由于汽车车体零件多采用冲压成形，塑性是 冷轧汽车钢板的重要性能．因此．具有强度和塑 性综合优良性能的钢种成为高强度钢板的发展趋 势㈣。
度，从而增加形核驱动力，可以增加铁素体晶核的 错密度很小。由图３（ｂ）可看出铁素体晶粒内部的
数目，使晶粒得到细化；而且变形奥氏体经不同冷 位错，大量的位错缠结到一起形成位错团，晶界比
《热加工工艺》２００８年第３７卷第１６期
５１
万方数据
材料热处理技术二Ｍａｔｅｒｉａｌ＆Ｈｅａｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００２，（５）：！－７．
嘲 康永林．现代汽车板的质量控制与成形性［Ｍ】．北京：冶金 工业出版社．１９９９．１４．１６．
吲 Ｕｍｂｅ Ｔ．Ｍａｔｓｕｄａ Ｈ，Ｙｏｓｈｉｔａｋｅ Ａ，ｅｔ ａ１．Ｆｏｒｕｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＩＦ ｓｔｅｅｌｓ们．ＩＳＵ，２００４，（６）：
２００８年８月
图４ Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）、ＮｂＣ形貌 Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ Ｎｂ（Ｃ，Ｎ），ＮｂＣ
（２）通过对显微组织的分析发现，在相同变形 条件下．随冷却速度的增大，铁素体晶粒得到细化。
（３）从透射电镜照片分析可知，随冷却速度的 增加，铁素体晶粒内部位错密度增高，晶粒内部有 Ｎｂ（Ｃ、№、ＮｂＣ析出。
５２
万方数据
Ｈｏｔ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２００８，Ｖ０１．３７，Ｎｏ．１６
420MPa级高强度船板钢形变后控冷过程相变研究_刘小林
文章编号:1006 2777(2007)05 0001 03420MPa级高强度船板钢形变后控冷过程相变研究刘小林(新余钢铁有限责任公司,江西新余 338001)摘 要: 利用热模拟技术研究了超高强度船板钢形变后控冷过程中相变行为。
结果表明:随着冷速的提高,实验钢相变点F s,F,f B f逐渐降低,而Bs是先升后降,仅从5 /s以后才随冷速提高而降低。
在冷速小于5 /s时,其室温组织为F+P+B,而大于5 /s时,其室温组织为F+B(或F+B+M)。
关 键 词: 超高强度船板钢;控冷;相变中图分类号: TG113 文献标识码: AStudy on Phase Transfor m ation of420M Pa H igh Strength StructuralShip Steel in Controlled Cooling after Defor m ationL I U X iao lin(X i nyu Iron and Steel Co.,L td.,Ji angx i X i nyu338001,Ch i na)Abstract: Phase transf o r m ati on behav i o r o f ultra high strength structural ship stee l i n controll ed coo li ng a fter de f o r m ati on are stud ied by m ean o f hot s i m u l a tion techno l ogy.T he resu lts show tha tw it h the cooli ng ra te i ncreased,the phase transfo r ma ti on te mperature Fs,F,f Bf a re reducing,but B s i s i ncreasi ng be fore reduc i ng,and j ust reduc i ng after the coo li ng ra te o f5 /s.W hen the coo li ng ra te is less than5 /s,the recry sta llzati on o f u ltra high strength structura l sh i p stee l is F+P+B,when exceed5 /s,t he recrysta llzation i s F +B(o r F+B+M).K ey W ords: u ltra h i g h streng th structura l ship stee;l contr o lled coo li n g;phase transfor m ation1 概述国内船板钢标准GB712-2000所涉及的最高强度级别为400M Pa的高强度船板钢,而近年来国内外造船业对强度级别高于400M Pa的超高强度船板钢也提出了需求。
含cusaph440钢连续冷却相变规律研究
一、引言本文旨在探讨cusaph440钢在连续冷却过程中的相变规律，通过对其热处理过程中的相变行为进行研究，以期为cusaph440钢的材料性能提升提供科学依据。
cusaph440钢作为一种重要的结构材料，其相变规律对其性能和应用具有重要影响，因此有必要深入研究其连续冷却相变规律。
二、cusaph440钢的热处理特性1. cusaph440钢的组成及性能cusaph440钢是一种高强度、耐腐蚀的不锈钢，具有良好的耐热性和耐磨性，常用于制造高温高压设备和化工设备的零部件。
其主要化学成分包括铁、镍、铬、钼等元素，具有较高的抗拉强度和硬度。
2. cusaph440钢的热处理工艺cusaph440钢的热处理工艺包括固溶处理和时效处理两个阶段。
固溶处理是将cusaph440钢加热至一定温度进行保温，使其内部的固溶相达到均匀状态；时效处理是在固溶处理后将钢件冷却至一定温度进行保温，以调整其组织结构和性能。
三、cusaph440钢的连续冷却相变规律研究1. 实验方法通过对cusaph440钢样品进行连续冷却实验，观察其在不同冷却速率下的相变行为，探寻其相变规律。
实验中可采用差热分析、金相显微镜等材料表征技术，检测cusaph440钢在连续冷却过程中的组织结构和相变特征。
2. 实验结果实验结果显示，cusaph440钢在连续冷却过程中存在明显的相变行为，随着冷却速率的增加，其相变行为也发生变化。
在较低的冷却速率下，cusaph440钢的相变过程较为缓慢，晶粒生长有序；而在较高的冷却速率下，其相变速度加快，晶粒生长受到抑制。
3. 结果分析通过对实验结果的分析发现，cusaph440钢在连续冷却过程中的相变规律与其材料组织、性能密切相关。
在较快的冷却速率下，cusaph440钢的晶粒生长受到限制，结晶度较高，因此其硬度和强度有所提高；而在较慢的冷却速率下，cusaph440钢的晶粒生长有序，组织结构较为均匀。
四、cusaph440钢连续冷却相变规律的影响1. 对cusaph440钢性能的影响连续冷却相变规律对cusaph440钢的硬度、强度、韧性等性能具有重要影响。
水冷工艺对IF钢热轧卷组织和力学性能的影响
已基本完全
析出，此时入水冷却，析出物的尺寸和数量与空冷
表3不同入水温度下热轧卷的析出物数量 Tab. 3 Quaotitu of pocipitates in
hot rolled coit undes different wates inlet temperatures
入水温度/C
6 500 400 空冷
拉强 /MPc 31 318 35 33
屈服强 /MPc 179 176 148 15
A80 /% 44. 5 45.9 46.3 46.5
n 05236 05229 05249 05246
a 1.965 25043 2. 140 2.067
由表2可见，入水温度对C钢热轧卷的力学性
15
总第306期
由图2可见,IF钢热轧卷在空冷条件下表面氧
化铁皮约为6.3 ^m,较为致密，但均匀性较差;入水
温度越高，氧化铁皮越疏松。当入水温度为600 °C
时，氧化铁皮较厚，约为6.9 ^m,且发生迸裂现象,
该热轧
游工序易发生氧化铁皮剥落，开 匸
造成V伤缺陷。当入水温度为500 C时，氧化铁皮
摘要：为缩短I钢热轧卷下线后的冷却时间，对入水温度为400〜600辽的热轧卷表面氧化铁皮、显微
组织和力学性能的变化进行了研究。结果表明，入水温度越高，热轧卷表面氧化铁皮越疏松，析出物尺
寸越小、数量越少。且入水温度对热轧卷的力学性能影响不显著，水冷后最大屈服强度比自然冷却高约
30 MPa。综合认为，将下线I钢热轧卷温度控制在400辽以下再进行水槽冷却，可以在不影响其性能
进行研磨和
，先利用蔡司
EVO18型扫描电镜观察 表面氧化铁皮形貌，再
用浓度为4%的硝酸酒精溶液对 进行腐蚀，采 用LEICADM2500型光学显微镜观察金相组织。力
440 MPa级高强钢焊条熔敷金属组织与低温冲击韧性研究
440 MPa级高强钢焊条熔敷金属组织与低温冲击韧性研究曾道平;郑韶先;安同邦;代海洋;马成勇
【期刊名称】《焊接学报》
【年(卷),期】2024(45)3
【摘要】为满足440 MPa级高强钢对焊接材料的需求,研制了三种焊条,并进行了熔敷金属焊接试验,使用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等手段研究了熔敷金属组织与低温冲击韧性.结果表明,随着Mn,Ni,Cr和Cu含量的增大,熔敷金属的-40℃平均冲击吸收功从35.7 J逐渐增至96.3 J,低温冲击韧性逐渐提高;随着Mn,Ni,Cr 和Cu含量的增大,虽然熔敷金属中M23C6型碳化物含量逐渐增大,但是熔敷金属的CCT曲线逐渐右移,相变温度逐渐降低,使得针状铁素体含量逐渐增加,铁素体板条尺寸逐渐减小和板条间交织状分布趋势逐渐增强,M-A组元含量及尺寸逐渐减小,是低温冲击韧性逐渐提高的主要原因;含Cu熔敷金属中夹杂物外层会形成CuS,针状铁素体形核更容易,有利于低温冲击韧性提高.
【总页数】10页(P120-128)
【作者】曾道平;郑韶先;安同邦;代海洋;马成勇
【作者单位】兰州交通大学;钢铁研究总院
【正文语种】中文
【中图分类】TG422.1
【相关文献】
1.高强钢金属芯焊丝E120C-K4熔敷金属粗晶区显微组织对冲击韧性的影响
2.690MPa级以上高强钢焊接熔敷金属微观组织及其联合贝氏体的研究进展
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ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
０ 引 言
由于汽车对节 能 减 排 的 要 求 ， 高强度钢板在汽 车上的应用越来越多 。 汽车车体零件多采用冲压成
１］ 。在汽 而塑性是 高 强 度 钢 板 的 重 要 性 能 之 一 ［ 形，
奥氏体冷却转变温 度 及 转 变 产 物 之 间 的 关 系 ， 可以 系统地表示出钢板 热 轧 变 形 工 艺 参 数 、 轧后在线冷 却速率对相变开始温度 、 相变速度和组织的影响 ， 是
： ； ； ；ｐ Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｈ ｉ ｈ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｔ ｈ Ｉ Ｆ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ（ Ｃ Ｃ Ｔ） ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ｈ ａ ｓ ｅ － ｇ ｇ ｇ ｇ ｙ
王 纯 ，赵爱民 ，苏 岚 （ ） 北京科技大学冶金工程研究院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３
摘 要 ：利用膨胀仪和热模拟试验机测定了 ４ ４ ０ ＭＰ ａ 级高强度Ｉ Ｆ 钢的静态和动态 Ｃ Ｃ Ｔ 曲线 ，
并对其相变规律进行了分析 。 结果表明 ： 在静态和动态转变的开始阶段均出现了铁素体组织 ， 随冷 使转变产物晶粒细化 ； 与静态 转 变 相 比 ， 动态转变提高了奥氏 速的提高出现了贝氏体铁素体组织 ， 体向铁素体转变的开始温度 ， 促进了铁素体相变 ， 使转变产物晶粒细化 。 冷却速率 ； 相变 关键词 ：高强度 Ｉ Ｆ 钢； Ｃ Ｃ Ｔ 曲线 ；
： Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｄ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ（ Ｃ Ｃ Ｔ） ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｓ ｏ ｆ ４ ４ ０ ＭＰ ａ ｈ ｉ ｈ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｔ ｈ － ｙ ｇ ｇ ｇ
１ 试样制备与试验方法
试验用铸 坯 为 自 行 冶 炼 ， 其化学成分（ 质量分 ， 数／％ ）为 ０． ０ ０ ３ Ｃ， ０． ０ ０ ５ Ｎ， １． ０ Ｍ ｎ ０． ０ ０ ５ Ｓ， ， 。 ０． ０ ２ Ｎ ｂ ０． ０ ２ Ｔ ｉ 动态连续冷却转变试验在 Ｇ ｌ ｅ ｅ ｂ ｌ ｅ ３ ５ ０ ０ 型热模 拟 试 验 机 上 进 行 ，静 态 连 续 冷 却 转 变 试 验 在
车用高强度钢板中 ，高强度Ｉ 无间隙原子 ） 钢由于 Ｆ（ 具有较高的强度和优异的深冲性能而成为该领域的 研究热点之一
［ ２］
。
钢的过冷奥氏体连续冷却转变 （ 曲线是组 Ｃ Ｃ Ｔ） 织性能预测和制定各种热加工工艺最重要的技术条 件， 直观地反映了钢 在 连 续 冷 却 条 件 下 冷 却 速 率 与
（ ） 中图分类号 ： Ｔ Ｇ ３ ３ ５． １ １ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ０ ３ ７ ３ ８ ２ ０ １ ２ ０ ２ ０ ０ ８ ８ ０ ３ － － －
Ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ Ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ Ｐ ｈ ａ ｓ ｅ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｌ ａ ｗ ｏ ｆ ｇ ４ ４ ０ ＭＰ ａ Ｈ ｉ ｈ Ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｔ ｈ Ｉ Ｆ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ － ｇ ｇ
体组织 。 ２． ２ 显微组织
－１ 由图 ３ 可见 ， 钢在冷速小于 １ 时， 静态 ０ ℃ ·ｓ
室温下显微 组 织 中 只 有 尺 寸 较 大 并 且 呈 等 转变后 ， 轴状的铁素体 ， 其尺寸随冷速的增加有所减小 ， 尺寸 不均匀 ， 在晶界以及 少 数 晶 粒 内 出 现 细 小 的 铁 素 体 表明铁素体形核同时发生在晶界和晶粒内部 。 晶粒 ，
； 收稿日期 ： 修订日期 ： ２ ０ １ １ ０ ３ ２ ２ ２ ０ １ １ １ ０ ０ １ － － － － ） ； 基金项目 ： 北京市科委重 大 项 目 （ 国家“ 十一五” Ｄ ０ ７ ０ １ ０ ３ ０ ０ ７ ０ ０ ７ ０ １ ） 科技支撑计划项目 （ ２ ０ ０ ６ Ｂ Ａ Ｅ ０ ３ Ａ ０ ６ ， 作者简介 ： 王纯 （ 女， 天津人 ， 硕士研究生 。 １ ９ ８ ５－ ） 导师 ： 赵爱民教授
， ＷＡ Ｎ Ｇ Ｃ ｈ ｕ ｎ， Ｚ Ｈ Ａ Ｏ Ａ ｉ ｉ ｎ Ｓ Ｕ Ｌ ａ ｎ －ｍ
（ ， ， ） Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ Ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ １ ０ ０ ０ ８ ３， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｇ ｙ ｇ ｇ ｙ ｇ ｙ ｊ ｇ ｊ ｇ
第３ ６卷 第２期 ２ ０ １ ２年２月
机 械 工 程 材 料
Ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｆ ｏ ｒ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ Ｍ Ｅ ｇ ｇ
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ６ Ｎ ｏ ． ２ Ｆ ｅ ｂ ． ０ １ ２ ２
４ ４ ０ ＭＰ ａ 级高强Ｉ Ｆ 钢的连续冷却相变规律
－１ 静态连续冷却转变试验是将试样以 １ 的速 ０ ℃ ·ｓ
率加热到 １ 保温 ３ｍ 然后 ０ ５ ０ ℃， ｉ ｎ 完全奥氏体化 ，
－１ 分别以 １， 的速率冷却 ３， ５， １ ０， １ ５， ２ ０， ３ ０， ５ ０ ℃ ·ｓ
到室温 。
－１ 动态连续冷却转变试验是以 ２ 的速率 ０ ℃ ·ｓ －１ 然后再以 １ ℃ ·ｓ 的速率 将试样加热到 １ ２ ０ ０ ℃， －１ 加热到 １ 保温 ５ｍ 的速率 ２ ５ ０ ℃， ｉ ｎ 后以 ５ ℃ ·ｓ －１ 冷却到 １ 然后以 ５ｓ 的应变速率进行应变 ０ ５ ０ ℃， －１ 再 以 ５ ℃ ·ｓ 的速率冷却 量为 ４ ０％ 的压缩 变 形 ， －１ 到９ 以１ 的应变速率压缩变形 １ 然 ３ ０ ℃， ０ｓ ５％ ， －１ 后分别以 １， 的速率冷 ３， ５， １ ０， １ ５， ２ ０， ３ ０， ５ ０ ℃ ·ｓ
图 ２ 动态 Ｃ Ｃ Ｔ 曲线 Ｆ ｉ ． ２ Ｄ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ Ｃ Ｃ Ｔ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｓ ｇ ｙ
开始 温 度 在 ８ 动 态 转 变 时， ８ ０～７ ０ ０ ℃ 之 间； Ａ→Ｆ 转变开 始 温 度 在 ８ 即变形提高了 ８ ０～８ ２ ０ ℃ 之 间， 随 冷 速 的 提 高， Ａ→Ｆ转变开始 温 度 。 动 态 转 变 时 ， －１ 铁素体转变区域增 大 ， 只在３ 时才出现贝 ０ ℃ ·ｓ 氏体铁素体组织 。 这是因为变形增加了奥氏体的变 形储能 ， 一方面变形使奥氏体晶粒拉长 ， 晶界面积增 加， 另一方面变形改变了晶界结构 ， 使原子排列更加 无序 ， 导致单位面 积 的 晶 界 能 增 加 ， 显 然， 位错能也 增加 。 尽管变形储能的增加对铁素体晶核长大的影 响不大 ， 但使铁素 体 的 形 核 率 大 大 提 高 。 而 后 由 于
３］ 。 制定钢材控轧控冷工艺参数的重要依据 ［
为解决某厂 试 生 产 抗 拉 强 度 为 ４ ４ ０ ＭＰ ａ级 高 强度 Ｉ 作者通 Ｆ 钢中出现的热轧晶粒异常长大问题 ， 过测定该钢的静态与动态 Ｃ 研究了该钢在 Ｃ Ｔ 曲线 ， 连续冷却条件下的 相 变 规 律 ， 为调整轧制工艺提供 依据 。
２ 试验结果与讨论
２． １ Ｃ Ｃ Ｔ 曲线 由试验数据做 出 试 验 钢 的 热 膨 胀 曲 线 ， 根据切 线法得到试验钢的静态相变点 ， 并结合显微组织 ， 确 定结束点 描 绘 在 一 起 ， 绘制其 Ｃ 如 Ｃ Ｔ 曲 线， 图 １， ２ 所示 。 从图 １， 在钢的冷却过程中有两 ２ 中可 以 看 出 ， ， 种相变发生 随温度降低 依 次 为 铁 素 体 （ 相 变、 贝 Ｆ） 氏体铁素 体 （ 相 变。 相 变 温 度 随 冷 速 的 增 大 而 Ｂ Ｆ） 降低 ， 并且随冷速的增大 ， 降低的幅度减小 。 比较图 １ 和图 ２ 可 以 看 出 ， 变形促进了奥氏体 。 静态转变时 ， 向铁素体的转变 （ Ａ→Ｆ） Ａ→Ｆ 转变