Q345D钢动态CCT曲线的研究
钢连续冷却转变图CCT曲线的测定(精)
材料加工测定实验一钢连续冷却转变图(CCT 曲线的测定一. 实验目的1. 了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用;2. 了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤;3. 利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点;4. 建立钢的连续冷却转变图(CCT 曲线。
二. 实验原理当材料在加热或冷却过程中发生相变时, 若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数, 则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上, 破坏了膨胀量与温度间的线性关系, 从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。
这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称为热膨胀法 (膨胀分析。
长期以来,热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。
通过膨胀曲线分析,可以测定相变温度和相变动力学曲线。
钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。
钢中膨胀系数由大到小的顺序为:奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体; 比容则相反, 其顺序是:马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物(但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。
从钢的热膨胀特性可知, 当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时, 钢的体积将发生突变。
过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时,钢的体积将膨胀;反之,钢的体积将收缩。
冷却速度不同,相变温度不同。
图 1-1为 40CrMoA 钢冷却时的膨胀曲线。
不同的钢有不同的热膨胀曲线。
图 1-140CrMoA 钢冷却时的膨胀曲线连续钢连续冷却转变 (ContinuousCooling Transformation 曲线图,简称 CCT 曲线, 系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。
钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺,均是在连续冷却的状态下发生相变的。
因此 CCT 曲线与实际生产条件相当近似,所以它是制定工艺时的有用参考资料。
根据连续冷却转变曲线, 可以选择最适当的工艺规范,从而得到恰好的组织, 达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。
Q345D钢动态CCT曲线的研究
总第155期2006年第5期H E B EI M ETALLU R G YTo tal155 2006,N um ber5收稿日期:2006-08-23Q345D钢动态CCT曲线的研究杨林浩,朱新堂,万永健(邯郸钢铁公司 技术中心,河北 邯郸 056015)摘要:为了优化Q345D控轧控冷参数,在Gleeble试验机上进行了热模拟试验,确定了热变形工艺参数以及热变形后冷却速度对相变开始温度、相变进行速度和组织的影响,为Q345D在中板二线上的顺利开发奠定了坚实基础。
关键词:CCT曲线;相变;再结晶中图分类号:TG15111 文献标识码:A文章编号:1006-5008(2006)05-0007-03RESEARCH ABOUT DY NAM I C CCT CURVE OF Q345D STEELY ANG L in-hao,ZHU Xin-tang,WAN Yong-jian(Technique Center,Handan Ir on and Steel Company,Handan,Hebei,056015)Abstract:To op ti m ize the contr olled-r olling and contr olled-cooling para meters of Q345D steel,a hot-si m u2 lati on test is done with Gleeble testing machine,the hot defor mati on p r ocess para meters are deter m ined,as well as influence of the cooling s peed after defor mati on on the starting te mperature and the conducting s peed of phase transfor mati on and the structure,and s o creates a base f or the devel opment of Q345D steel in mediu m-p late line.KeyWords:CCT curve;phase transfor mati on;recrystallizati on1 前言2000年6月,邯钢中板生产线(一线)进行了低合金钢种Q345D的试制,其生产工艺采用低C,Nb微合金化+控轧控冷,成品的各项力学性能指标均达到了标准要求。
材料加工测定-CCT曲线绘制
材料加工测定实验一钢连续冷却转变图（CCT曲线）的测定一．实验目的1．了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用；2．了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤；3．利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点；4．建立钢的连续冷却转变图（CCT曲线）。
二．实验原理当材料在加热或冷却过程中发生相变时，若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数，则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上，破坏了膨胀量与温度间的线性关系，从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。
这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称为热膨胀法（膨胀分析）。
长期以来，热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。
通过膨胀曲线分析，可以测定相变温度和相变动力学曲线。
钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。
钢中膨胀系数由大到小的顺序为：奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体；比容则相反，其顺序是：马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物（但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。
从钢的热膨胀特性可知，当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时，钢的体积将发生突变。
过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时，钢的体积将膨胀；反之，钢的体积将收缩。
冷却速度不同，相变温度不同。
图1-1为40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线。
不同的钢有不同的热膨胀曲线。
图1-1 40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线连续钢连续冷却转变(Continuous Cooling Transformation)曲线图，简称CCT 曲线，系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。
钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺，均是在连续冷却的状态下发生相变的。
因此CCT曲线与实际生产条件相当近似，所以它是制定工艺时的有用参考资料。
根据连续冷却转变曲线，可以选择最适当的工艺规范，从而得到恰好的组织，达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。
高强韧钻杆用低碳高铌钢的动态CCT曲线测定与分析
高强韧钻杆用低碳高铌钢的动态CCT曲线测定与分析
白海瑞;袁晓鸣;黄利;杨雄
【期刊名称】《包钢科技》
【年(卷),期】2024(50)1
【摘要】利用MMS-200热力模拟实验机对高强韧钻杆用低碳高铌钢进行模拟轧制压缩试验,测定绘制低碳高铌钢动态连续冷却转变(CCT)曲线,并研究了冷却速率对显微组织的影响。
结果表明,冷速为0.5℃/s时,组织主要由多边形铁素体(PF)和少量珠光体(P)组成,同时观察到极少量的针状铁素体(AF);冷速为1℃/s时,组织以针状铁素体(AF)为主,珠光体消失,但仍可见一定比例的多边形铁素体(PF);冷速升高到2℃/s时,转变组织完全为粒状贝氏体(GB);冷速升高到5℃/s时,转变组织以粒状贝氏体(GB)为主,同时出现少量的铁素体贝氏体(FB);冷速升高到30℃/s时,转变组织以铁素体贝氏体(FB)为主,同时出现少量的马氏体(M)。
【总页数】4页(P47-50)
【作者】白海瑞;袁晓鸣;黄利;杨雄
【作者单位】内蒙古包钢钢联股份有限公司技术中心
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.1
【相关文献】
1.高铌和低铌X80管线钢动态再结晶行为的研究
2.高铬锻钢轧辊CCT曲线的测定及其结果分析
3.微Nb高Mo型H13钢CCT曲线的测定与分析
4.大口径厚规格高钢级管线钢CCT曲线测定
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一种新型转子用钢的CCT曲线和动态CCT曲线
一种新型转子用钢的CCT曲线和动态CCT 曲线作者：邱亮来源：《中国科技博览》2015年第35期[摘要]采用Gleeble3500热模拟试验机研究了试验钢的奥氏体连续冷却转变过程中的相变规律，采用热膨胀法建立了试验钢的CCT曲线和动态CCT曲线，试验结果表明：在全部试验冷却速率范围内均发生了马氏体相变，变形对马氏体相变明显的促进作用，动态CCT曲线的MS点提高了约16℃，当冷却速率较高时，变形对马氏体相变的促进作用尤为明显。
[关键词]转子用钢；动态CCT曲线；变形；相变中图分类号：TG316 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）35-0361-02[Abstract]Phase transformation of the tested steel during austenitic continuous cooling was studied by using of Gleeble 3500 thermal T curves and dynamic CCT curves of the tested steel were established with thermal expansion method.The results of tests show that martensitic transformation occurs in all cooling rate，deformation promotes martensitic transformation ，especially under the condition of high cooling rate.The temperature of Ms point on dynamic CCT curves increased about 16℃.[Key words]steel for turbine rotor ；dynamic CCT curves；deformatin；transformation1 引言提高火电机组的蒸汽的压力和温度，可以有效地提高发电效率、节约燃媒、降低废气排放，是目前国内外大型火电机组的发展方向，西方发达国家主要使用的超超临界机组的蒸汽参数条件已经达到了593℃/31MPa。
低合金钢焊接接头仿真分析毕业论文(下)
3 低合金钢Q345D焊接接头模拟结果3.1 低合金钢Q345D的焊接性分析合金元素总量小于5%的合金钢叫做低合金钢。
这种钢的强度比较高，综合性能比较好，并具有耐腐蚀、耐磨、耐低温以及较好的切削性能、焊接性能等。
常用于船舶，锅炉，压力容器，石油储罐，桥梁，电站设备，起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件。
低合金钢一般分为三类：高强度钢、低温钢、耐蚀钢。
Q345D 钢属于低合金高强钢，是我国应用最广的钢材种类。
碳当量为0.345%～0.491%，屈服点等于343MPa（强度级别属于343MPa级）。
Q345D钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热。
其焊接性主要是热影响区组织与性能的变化对焊接热输入比较敏感，热影响区淬硬倾向增大，对氢致裂纹敏感性较大。
3.2 低合金高强钢Q345D的焊接工艺要点(1）焊缝成分的确定 Q345D焊接时，焊缝成分主要取决于焊接材料的选用。
本文Q345D采用的是二氧化碳气体保护焊，查焊接手册知，按GB/T8110—1995标准中规定的采用与母材同质的焊丝，即选用其中的ER50-6。
(2）焊前预热焊前预热是防止冷裂纹的有效措施之一。
Q345D在在低温下（如冬季野外作业）或在焊接厚度比较大的结构时，为了防止冷裂纹，需要采取预热措施。
本文所做的模拟试件厚度为4mm，并且是在室温下焊接，故不需要预热。
(3）焊后热处理焊后热处理主要是为了降低焊接接头的的硬度、改善接头韧性或者提高接头强度，降低焊后残余应力，本文只是为了观察Q345D焊后组织的变化，故不需要焊后热处理。
(4）焊接方法的确定为了减少因为焊工技能水平的问题所引起的误差，决定采用自动化焊接。
因为所采用的试件厚度为4mm，用TIG焊无法一次性焊透，用埋弧焊在经济性上不划算，因此采用CO2气体保护焊，因为CO2的价格低廉，采用短路过渡方式时焊缝成形比较好，加上使用含脱氧剂的焊丝可以获得没有内部缺陷的高质量的焊接接头，因此这种焊接方法已成为黑色金属材料最重要的焊接方法之一。
Q345E钢冷却过程中相变的研究
摘 要：通过模拟试验，测定了 @345E 钢的 CCT 图，确定了不同冷却条件下钢中相变的开始点和终了点， 研究了变形量对转变开始点的影响，发现高于再结晶温度时转变开始温度随着变形量的增加而升高，这是变 形诱导相变影响的结果。文中还用 CCT 图曲线对现场冷却过程的相变进行了模拟分析。
关键词：微合金钢；相变；再结晶；模拟；控制冷却 中图分类号：Tg111 . 7 文献标识码：A 文章编号：1001 - 144（7 2005）01 - 0005 - 03
图 3 试样的温度—膨胀量曲线
图 1 试样的模拟工艺示意图
·6·
图 4 CCT 曲线图
3.2 复合冷却试验处理 从实验得到试样的时间—膨胀量曲线图 5 可
以看出对于该试样的时间—膨胀量曲线没有很明 显的转变开始及终了点，为了更加准确确定曲线中 的相变转变点，将试验的冷却过程曲线绘制在 CCT 曲线中，冷却过程曲线与 CCT 曲线的交点温度值
（1）浸入式水口底部形状对结晶器内钢液流场 和温度场有很大影响，其原因在于不同的底部结构 对降低钢液注流湍动能和改变射流角的程度不同；
（2）凹型底部结构浸入式水口对钢液注流缓冲 作用最明显，相同条件下，将导致冲击深度减小，这 将有利于氩气泡的上浮和夹杂物的去除；
（3）浸入式水口的底部结构形状对结晶器内温
度场的影响表现最为明显，凸型底部结构浸入式水 口的高温区与平底结构水口、凹底结构水口相比位 置低，液面温度最低，冲击点温度最低。
2005 年 2 月
February 2005
钢铁研究
Research on Iron & SteeI
第 1 期（总第 142 期）
No. 1 （Sum142）
@345E 钢冷却过程中相变的研究
一种屈服强度550MPa低碳贝氏体钢CCT曲线
ｌ ５℃／ ，６℃／ ， ０℃／ ，５℃／ ，０ ／ ｓ１ ｓ２ ｓ２ ｓ３ ｓ的速度
冷却到 １０ｏ 。工艺制定见图 ２ ０ Ｃ 。
Ｃ Ｐ工艺的制定有一定的指导作用 。
１ 材料及试验 方法
试验钢种主要成分 ：
Ｃ ＜ ０ ０ ％ 、 Ｓ ＜ ０ ５ ％ 、 Ｍｎ ＝ １ ２ ．９ ｉ ．５ ． ％ 一 １ ７ ％ 、 Ｎｂ：Ｏ ０ ０ ．５ ． １ ％ 一０ ０ ５ 、 Ｃ ．６ ％ ｒ＜０ ６ 、 Ａ ｓ ． ％ ｌ
３ 结 语
１ ）对 于试 验钢 而言 ，冷速 为 ２￣／ Ｃ ｓ至 ８￣／ Ｃｓ
２ －０ ８３ ．
特邀 编辑 ：周
平
Ａ ＣＣＴ Ｃ ｒ ｅ ｏ ｏ Ｃａ ｂ ｎ Ｂａ ｎ ｔ ｔｅ ｔ ｅｄ Ｓ ｒ ｎ ｔ ｆ５ ０ Ｉ Ｐ ｕ ｖ ｆ Ｌ ｗ ｒ ｏ ｉ ｉｅ Ｓ ｅ ｌ ｈ Ｙ－ｌ ｔ ｅ ｇ ｈ ｏ ５ Ｉ ａ Ｖ
温
度
， ℃
时 Ｉｌ ￣ａ ｌ
＜ ．５ ，适 当添加 Ｍ 、Ｖ Ｏ０ ％ ｏ 、Ｂ等元素。试样是从 试验冶炼的钢坯经过锻造加工而成。试样尺寸规格
见 图 １ 。
作者简 介：李灿 明 （９ ９ ，男 ， ０ ６ ７ １７ 一） ２ ０ 年 月毕业 于武汉科技大
图 ２ Ｃ Ｔ曲线 热模 拟实验 工艺 Ｇ
Ｙ １ ，
、
３ ５
Ｉ
、
日
强度 ，还要钢板有 良好低温韧性、焊接性能、低裂 纹敏感性等 。 目前 ，在工 程机械行业 ，屈服强度
、
Ｊ ，、 ９ ， ０ 、
图 １ Ｑ ５ Ｄ钢动态 Ｃ Ｔ试样尺寸 ５０ Ｃ
热变形奥氏体CCT曲线实用化修正研究
ｉｎｇ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｄｕｒａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒｅａｌｉｔｙ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｐｈａｓｅ
ｔｒａｎｓｆｏｎｎａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏⅡｅｃｔｅｄ ｄｙｎａｍｉｃ ＣＣＴ ｃｕ ｎｒｅｓ ｗａｓ ｍｏｒｅ ｃｌｏｓｅ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｐ ＼ 划 赠
时间／ｓ
图３ 文献［８］中实测到的高线冷却过程温升 ｄ
锻造高度控制圈
图４模拟用锻件
图２ ４０Ｃｒ西５７ｎｕＴｌ材轧后冷却实测曲线
万方数据
图５ 实验室实测试件冷却曲线
３．２ 利用轧件连续冷却实测温度变化曲线修正 热模拟ＣＣＴ曲线 将轧件在现场冷却速度下的温升拐点与用
Ｇ１ｅｅｂｌ争１５００热／动模拟试验机测得的４０ｃｒ动态 ＣＣＴ曲线（图６）相比较发现，这些温升拐点与
ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ＣＣＴ ｃｕⅣｅｓ ｏｆ ｈｏｔ ｄｅｆｏｍａ—
ｔｉｏｎ ａｕｓｔｅｎｉｔｅ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ。Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ，ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｏⅡｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｄｙｎａ面ｃ
２４
上 海金 属
第２８卷
ＣＣＴ曲线中的相变开始点接近，说明温升正是由 相变潜热释放造成。由于轧件（棒材）在冷床上 的排放密度较大，轧件环境温度相对较高（５０℃ 。７０ｃｃ），轧件散热速度相对缓慢，当单位时间 内相变潜热释放量大于热散失量时，轧件即出现 温升。由于热模拟试验测定ｃｃＴ曲线时采用强 制冷却以保持冷却速度一致，所以其温度实测中 几乎不能测到试件冷却中的温升数据，这也决定 了ＣＣＴ曲线中恒定冷速与实际生产中轧件变化 的冷速不匹配，两种不同的冷却规律使ｃｃＴ曲 线的实用性受到很大程度的限制。
TTT和CCT
（二）奥氏体状态 1. 奥氏体晶粒大小的影响 奥氏体晶粒度增加，晶粒愈细，晶界面积增多，使晶界 形核的珠光体易于形核，有利于珠光体转变发生， C曲线左 移；虽然使贝氏体转变速度增加，C曲线左移。但对晶内形 核的贝氏体转变影响不如珠光体转变大。对马氏体转变奥氏 体晶粒长大，缺陷减少及奥氏体均匀化。马氏体形成的阻力 减小，Ms升高。 2.加热温度和保温时间 加热温度和保温时间主要是通过改变奥氏体成分和状态 来影响珠光体转变和贝氏体转变。因为奥氏体成分不一定是 钢的成分，所以加热温度和保温时间不同，得到的奥氏体也 不一样，必然对随后的冷却转变起影响。 3.原始组织 主要影响奥氏体成分均匀性。原始组织愈细，加热后奥氏 体均匀化快，奥氏体成分愈均匀，随之冷却后珠光体转变和 贝氏体转变的形核率下降，长大减慢，C曲线右移。 原始组织愈粗，奥氏体成分不均匀，促进奥氏体分解， C曲线左移。
温度 ( ℃) 800
共析碳钢 TTT 曲线的分析
稳定的奥氏体区 A1
700 600 500
A1～550℃;高温转变区; 过 A 冷 产 扩散型转变;P 转变区。 A向产物 + 奥 物 转变终止线 产 氏 区 550～230℃;中温转变 体 物 区;半扩散型转变; 400 区 A向产 区 贝氏体( B ) 转变区; 300 Ms 物转变开始线 200 230～ - 50℃;低温转 100 变区;非扩散型转变; 马氏体 ( M ) 转变区。 0 Mf -100 0
奥氏体中含碳量的影响:
温 度
A1
亚共 析钢
过共 析钢
共析 钢
时间
非共析钢和共析钢的TTT图比较
原因：
在相同条件下，随亚共析钢中碳含量增加，获 得铁素体晶核几率下降，铁素体长大时需扩散去 的碳量增大，扩散的距离增大，先共析铁素体析 出的孕育期增长，铁素体析出速度下降；一般认 为铁素体析出有利与珠光体转变，而珠光体的析 出在铁素体之后，铁素体析出速度减慢，珠光体 的析出速度也减慢，C曲线向右移动。 在过共析钢中，若在Ac1～Accm之间加热，随 碳含量增加，奥氏体中碳含量不变，未溶的渗碳 体的量增加，未溶的渗碳体有促进珠光体形核的 作用，降低了奥氏体的稳定性，C曲线向左移动。 若在Accm以上加热，随碳含量增加，奥氏体中碳 含量增加，获得渗碳体晶核几率增加，先共析渗 碳体与珠光体孕育期缩短，析出速度增加，转变 速度增加。这是由于随碳量增加，珠光体的形成 是在渗碳体之后，故也加快。C曲线向左移动。
【精品】钢连续冷却转变图CCT曲线的测定(精)
钢连续冷却转变图C C T曲线的测定(精)材料加工测定实验一钢连续冷却转变图(CCT 曲线的测定一. 实验目的1. 了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用;2. 了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤;3. 利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点;4. 建立钢的连续冷却转变图(CCT 曲线。
二. 实验原理当材料在加热或冷却过程中发生相变时, 若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数, 则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上, 破坏了膨胀量与温度间的线性关系, 从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。
这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称为热膨胀法 (膨胀分析。
长期以来,热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。
通过膨胀曲线分析,可以测定相变温度和相变动力学曲线。
钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。
钢中膨胀系数由大到小的顺序为:奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体; 比容则相反, 其顺序是:马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物(但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。
从钢的热膨胀特性可知, 当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时, 钢的体积将发生突变。
过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时,钢的体积将膨胀;反之,钢的体积将收缩。
冷却速度不同,相变温度不同。
图 1-1为 40CrMoA 钢冷却时的膨胀曲线。
不同的钢有不同的热膨胀曲线。
图 1-140CrMoA 钢冷却时的膨胀曲线连续钢连续冷却转变 (ContinuousCooling Transformation 曲线图,简称 CCT 曲线, 系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。
钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺,均是在连续冷却的状态下发生相变的。
因此 CCT 曲线与实际生产条件相当近似,所以它是制定工艺时的有用参考资料。
根据连续冷却转变曲线, 可以选择最适当的工艺规范,从而得到恰好的组织, 达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。
Q345D钢高温力学性能试验研究
度较好。
图 3 Q 345 钢屈服强度 Rs 随温度变化曲线
2. 4 材料极限强度随温度的变化规律 从表 2 可以看出随着温度的升高, 材料的极限强
度明显降低, 500 ℃时极限强度从常温的680. 9 M Pa 降到431. 2 MP a; 在500 ℃～650 ℃之间极限强度随温
图 4 极限强度 Rb 随温度变化曲线
f b ( H) = f b [ ( 3. 53×10- 6) H2 - ( 6. 34× 10- 3 ) H+ 2. 93] 。…………………………………………… ( 2) 其中: f b 为常温下材料的极限强度。
对式( 2) 与试验值进行统计分析得到回归公式的 相关性R 2= 0. 998 7, 表明回归公式的估计值与对应的 实际数据之间的拟合程度较好。
750 ℃ 条件下, 分 别进行拉伸试 验后得到钢材的 应 力- 应变曲线, 见图 2。由图 2 可见高温后在应力较小 时, 仍有一段近似弹性阶段, 但钢材的屈服平台已完 全消失, 没有明显的屈服极限。500 ℃时, 应变达到
收稿日期: 2009-01-04; 修回日期: 2009-04-25 作者简介: 徐义波( 1977-) , 男, 辽宁盖州人, 在读硕士研究生。
文章编号: 1672-6413( 2009) 05-0084-03
No. 5 O ct.
Q 345D 钢高温力学性能试验研究
徐义波, 王效岗, 凡 明, 韩贺永, 刘建永
( 太原科技大学, 山西 太原 030024)
摘 要: 在 Gleeble 1500D 热力模拟试验机上, 对 Q 345D 钢在室温( 20 ℃) 、500 ℃、550 ℃、600 ℃、650 ℃、700 ℃、 750 ℃不同温度条件下进 行拉伸试验研究, 通过回归分析, 得出屈服强度 Rs、极限强度 Rb、弹性模量 E 等力学 性能随温度变化的规 律。在500 ℃～750 ℃之间, Q 345D 钢的屈服强度 Rs、极限强度 Rb 随温度升高而降低, 而 弹 性模量 E 的变化不大。 关 键词: Q 345D ; 热模拟拉伸试验; 高温力学性能 中 图分类号: T G142. 1+ 2 文献标识码: A
高速列车铸钢与锻钢制动盘CCT曲线测定与分析
第 54 卷第 9 期2023 年 9 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.9Sep. 2023高速列车铸钢与锻钢制动盘CCT 曲线测定与分析李志强，张晓康，刘志成，杨智勇，李卫京(北京交通大学 机械与电子控制工程学院，北京，100044)摘要：为明确高速列车铸钢制动盘与锻钢制动盘材料的组织转变特性，采用DIL 805L 型热膨胀仪测定高速列车用铸钢制动盘与锻钢制动盘用低合金钢材料的过冷奥氏体连续冷却转变特性并绘制CCT 曲线，分析并测试2种制动盘材料在不同冷却速率条件下的微观组织结构及显微硬度。
研究结果表明：铸钢制动盘低合金钢的奥氏体转变(A C3)温度为847 ℃，锻钢制动盘低合金钢的A C3温度为862 ℃，在0.2 ℃/s 的缓慢冷却条件下，锻钢制动盘材料会发生奥氏体向铁素体−珠光体组织的转变，铸钢制动盘材料在冷却速率大于20.0 ℃/s 的条件下可以获得完全的马氏体组织，而锻钢制动盘材料的完全马氏体组织转变临界冷却速率为50.0 ℃/s 。
在制动盘实际服役过程中，摩擦面上的局部过热区会在冷却过程中发生贝氏体和马氏体转变并产生局部硬化。
关键词：制动盘；低合金钢；连续冷却转变；CCT 曲线中图分类号：U271.91 文献标志码：A 文章编号：1672-7207（2023）09-3453-08Determination and analysis of CCT curves of cast steel andforged steel brake disc for high-speed trainLI Zhiqiang, ZHANG Xiaokang, LIU Zhicheng, YANG Zhiyong, LI Weijing(School of Mechanical, Electronic and Control Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)Abstract: In order to clarify the microstructure transformation characteristics of low alloy steels used for cast brake disc and forged brake disc for high-speed trains, the continuous cooling transition behavior was measured by DIL 805L thermal dilatometer. The continuous cooling transformation(CCT) curves were obtained, and the microstructure and microhardness of the low alloy steel used for cast and forged steel brake disc were analyzed at different cooling rates. The results show that the A C3 temperature is 847 ℃ for cast brake disc steel , while the A C3 temperature is 862 ℃ for the forged brake disc steel . The transition from austenite to ferrite-pearlite was observed at a cooling rate of 0.2 ℃/s for the forged brake disc steel . For the cast brake disc steel, complete martensite收稿日期： 2022 −11 −28； 修回日期： 2023 −01 −21基金项目(Foundation item)：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2021JBM023)；国家自然科学基金资助项目(52002018) (Project(2021JBM023) supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities; Project (52002018) supported by the National Natural Science Foundation of China)通信作者：李志强，博士，副教授，从事车辆结构可靠性设计研究；E-mail ：**************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.09.007引用格式： 李志强, 张晓康, 刘志成, 等. 高速列车铸钢与锻钢制动盘CCT 曲线测定与分析[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(9): 3453−3460.Citation: LI Zhiqiang, ZHANG Xiaokang, LIU Zhicheng, et al. Determination and analysis of CCT curves of cast steel and forged steel brake disc for high-speed train[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(9): 3453−3460.第 54 卷中南大学学报(自然科学版)transformation can be observed at the cooling rate of 20.0℃/s, while the critical cooling rate of complete martensite structure transformation of forged brake disc steel is 50.0 ℃/s. In the actual service process of brake disc, bainite and martensite transformation can occur during cooling in the localized overheated area on friction surface and lead to the increase of hardness.Key words: brake disc; low alloy steel; continuous cooling transformation; CCT curves盘式制动是高速列车制动的关键技术之一，是高速列车安全可靠运行的重要保障，其中制动盘最重要的功能是吸收制动动能并将之转化为热能散发到空气中，因此，在制动过程中制动盘材料应具有稳定的组织结构与良好的力学性能[1]。
高精度SH-CCT曲线绘制方法探索
高精度SH-CCT曲线绘制方法探索
陆恒昌;麻永林;王权;邢淑清
【期刊名称】《电焊机》
【年(卷),期】2013(043)011
【摘要】钢铁材料SH-CCT曲线是焊接工艺制定的重要依据.如何根据膨胀曲线获得准确的相转变点和相转变量,是精确绘制SH-CCT曲线的基础.根据测得的实际膨胀曲线,针对其相转变拐点不明显,以及转变量较少,无法直接确定的情况,提出了采用膨胀曲线、杠杆法和金相法相结合进行相转变点测定;针对转变量和转变组织不明显,采用组织观测和显微硬度相结合来测定组织分布.经过对几个钢种的实际应用,取得了良好的效果,实现了SH-CCT曲线的高精度绘制.
【总页数】5页(P139-143)
【作者】陆恒昌;麻永林;王权;邢淑清
【作者单位】内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010
【正文语种】中文
【中图分类】TG402
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热膨胀法测定钢的
LV
－相变体积效应引起的长度变化量。 L －温度变化引起的长度变化量。 L T T (α为金属的热膨胀系数，ΔT为温度变化量）。
T
• 当冷却过程中不发生相变时，LV 0 ，因此， L LT T 即ΔL随温度变化成线性变化。当冷 却过程中发生相变时， LV 0 ，因此，L L L ， ΔL偏离线性变化，反映在膨胀曲线上是发生转折， 据此转折的切离点可以确定相变的开始温度。当 L LT T LV 0 相变结束时， ，因此， ， ΔL随 变化温度又成线性变化，从直线的开始点可以确 定相变的终了温度。 • 用热模拟方法测CCT图时,用膨胀仪记录ΔL-t(膨 胀量－时间）曲线，并记录T－t（温度－时间） 曲线（或称温度曲线），如图1所示。再将上述曲 线转化成ΔL-T曲线，分析曲线的转折变化，即可 确定相变点，如图2所示。
五、实验步骤
• 1．实验前仔细阅读并了解Gleeble 1500动态热－ 力学模拟试验机的基本结构与功能。 • 2．了解Gleeble 1500动态热－力学模拟试验机的 基本操作。 • 3．每人领取一个试样，制定测试步骤，经实验指 导教师审核后，分别测定45钢和40Cr 钢在某 冷却速度条件下的热膨胀量与温度之间的关 系，以及该冷却速度条件下试样的平均硬度。 • 4．其他同一大组的同学协助并观察正在实验的同 学进行实验。 • 5．若干大组数据共享，对实验数据进行整理。
ห้องสมุดไป่ตู้
• 同一种金属的不同组织如奥氏体、铁素体、珠光 体、贝氏体和马氏体等有不同的比容。故当高温 奥氏体在连续冷却过程中发生相变时试件的长度 （对于用Gleeble 1500动态热一力学模拟试验机 测试CCT图时，长度是指圆柱体试样的直径）将发 生变化，并符合下列关系： L LV LT
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总第155期
2006年第5期H E B EI M ETALLU R G Y
To tal155 2006,N um ber5
收稿日期:2006-08-23Q345D钢动态CCT曲线的研究
杨林浩,朱新堂,万永健
(邯郸钢铁公司 技术中心,河北 邯郸 056015)
摘要:为了优化Q345D控轧控冷参数,在Gleeble试验机上进行了热模拟试验,确定了热变形工艺参数以及热变形后冷却速度对相变开始温度、相变进行速度和组织的影响,为Q345D在中板二线上的顺利开发奠定了坚实基础。
关键词:CCT曲线;相变;再结晶
中图分类号:TG15111 文献标识码:A文章编号:1006-5008(2006)05-0007-03
RESEARCH ABOUT DY NAM I C CCT CURVE OF Q345D STEEL
Y ANG L in-hao,ZHU Xin-tang,WAN Yong-jian
(Technique Center,Handan Ir on and Steel Company,Handan,Hebei,056015)
Abstract:To op ti m ize the contr olled-r olling and contr olled-cooling para meters of Q345D steel,a hot-si m u2 lati on test is done with Gleeble testing machine,the hot defor mati on p r ocess para meters are deter m ined,as well as influence of the cooling s peed after defor mati on on the starting te mperature and the conducting s peed of phase transfor mati on and the structure,and s o creates a base f or the devel opment of Q345D steel in mediu m-p late line.
KeyWords:CCT curve;phase transfor mati on;recrystallizati on
1 前言
2000年6月,邯钢中板生产线(一线)进行了低合金钢种Q345D的试制,其生产工艺采用低C,Nb微合金化+控轧控冷,成品的各项力学性能指标均达到了标准要求。
由于市场原因,该钢种迟迟未能形成批量生产。
随着邯钢中板二线即将建成投产,如何发挥中板二线的控轧控冷优势,尽快实现Q345D钢板的批量生产提上了研究日程。
为了优化Q345D控轧控冷参数,在Gleeble试验机上进行了热模拟试验,确定了热变形工艺参数以及热变形后冷却速度对相变开始温度、相变进行速度和组织的影响,为Q345D在中板二线上的顺利开发提供依据。
2 试验方案
211 试验材料的化学成分
试验材料为16mm Q345D中板试样,其化学成分见表1。
表1 试验用钢的主要化学成分%
C Si Mn S P Nb Cu N i Cr Ti V 0113013211330102901025010260100901010010080100301003 212 热模拟试验
21211CCT曲线测定方案
将试验材料加工成Φ8mm×12mm的试样。
为了保证Nb的充分溶解,参考邯郸目前的加热规程确定加热温度为1200℃、保温时间为10m in;试样的总变形程度(真变形)为1115,接近热模拟试验机所允许的最大变形程度。
取5个试样在1200℃保温10m in后分别在1050,930,890,850℃时变形,各道次真变形依次为0169,0119,0115,0112,各道次变形速度依次为:15,30,40,43s-1,道次间隙时间依次为7,112,1s,变形后分别以1,5,10,20,30℃/ s的冷却速度冷却至室温。
试验样的模拟热变形工艺见图1所示。
7
总第155期 HEBE I YEJ I
N
图1 模拟热变形工艺示意图
21212复合冷却试验方案
另取3个试样进行与21211方案相同的加热轧制变形后,进行复合冷却试验模拟,即变形后试样先以3℃/s 的速度冷到844℃,再以30℃/s 的冷速冷到720℃,最后以5℃/s 的冷速冷却,不同的是第一个试样(H1)冷却到620℃后保温,第二个试样(H2)冷却到600℃后保温,第三个试样(H3)冷却到580℃后保温,保温时间为10s 到120s 。
复合冷却试验方案如图2所示。
图2 复合冷却试验示意图
21213道次变形程度对相变点的影响试验方案
为测试在相同的道次变形温度与间隙时间的情
况下改变各道次变形程度,并以相同的冷却速度冷却时对相变点的影响,再取3个试样,采用与21211试验方案相同的道次变形温度,但改变各个道次的真变形程度,即3个试样4个道次的真变形分别为D6:0169,0119,0115,0112;D7:0129,0135,0129,0122;D8:0158,0124,0119,0114。
然后3个试样均以10℃/s 的冷速冷却。
3 试验结果
311 CCT 曲线的绘制
由21211试验方案试样的温度-膨胀量关系曲线(图3),由温度-膨胀量曲线可确定相变开始点和相变终了点。
在本试验中,为了消除试样在高温相变时的热效应所引起的附加膨胀量,采用偏离一定转变量的方法,将偏离1%～215%作为相变点,将得到的各点绘制成图4所示的CCT 曲线。
图3 测CCT 曲线试样的温度-
膨胀量曲线
图4 试验样的CCT 曲线图
312 复合冷却试验结果
由21212试验方案得到试样的时间-膨胀量关
系曲线(图5)可以看出,该试样的时间-膨胀量关系曲线没有很明显的转变开始点和终了点。
为了更加准确的确定相变转变点,将试验的冷却过程曲线绘制在CCT 曲线中(图6),冷却过程曲线与CCT 曲线的交点温度值可以作为试样等温相变确定点的参考。
结合21212试验方案试验数据和图5、图6可以看出,本试验中的3个试样在进行等温时温度已经低于相变开始温度,试样H1与H2可以确定其转变终了点。
H1在130s 、H2在105s 左右转变结束,但是H3的膨胀量全为负值,表明试样在保温开始时已经转变结束。
图5 复合冷却试验方案试样的时间-膨胀量曲线
8
河北冶金 2006年第5期
图6 Q345D 复合冷却试验方案试样的等温冷却曲线
313 道次变形程度对相变点的影响
按照试验方案21213得到的4个试样(D3、D6、D7、D8)的温度-膨胀量曲线见图7。
图7 测道次变形程度对相变点影响试样的温度-膨胀量曲线
4 试验结果讨论
由图3可以看出,一个试样的冷却曲线只产生2个拐点,将这些拐点连接起来产生的2条曲线即为转变开始线和转变终了线。
由图4中可以看出,随着冷却速度增大,转变开始点和终了点降低,转
变速度加快。
这是因为铁素体相变属扩散型相变,加大冷却速度抑制了原子的扩散能力,使变形奥氏体分解在较低温度下进行,因此冷却速度的增加使A r 3下降。
由图7可以看出变形量对转变开始点的影响,D7,D6,D8,D3在930℃以上的真变形分别为0164,0178,0182,0188,对应的转变开始温度分别
为720,735,745,750℃。
由此可以得出结论:在
930℃以上随变形量的增加,转变开始温度升高。
热变形促使A r 3温度升高的主要原因是:
(1)在设定的试验温度范围内,奥氏体处于未再结晶和部分再结晶区。
在这个区域变形,奥氏体因晶格扭曲提高了自由能,同时也增加了奥氏体的热力学不稳定性,因此增大了奥氏体分解的趋势。
(2)变形后未发生再结晶的奥氏体晶粒被拉长,为奥氏体向铁素体转变提供了更多的形核部位,使铁素体形核率增加,促进了奥氏体向铁素体的转变,即由于形变诱导相变的作用使相变温度升高。
5 结论
(1)CCT 曲线表明:Q345D 钢随冷却速度的增加相变开始温度、结束温度降低,转变速度加快。
(2)通过CCT 曲线的测定,可预测Q345D 的现场实际冷却过程中,相变的开始点为686℃左右、终了点为610℃左右,此温度值可以作为现场制定控制冷却工艺的参考。
(3)在再结晶温度(930℃)以上增大真变形可以提高相变温度,这是形变诱导相变的结果。
(上接第48页
)
图6 GCr15轴承钢轧后二次快冷钢温曲线图
4 结论
(1)Φ50mm GCr15轴承钢终轧温度控制约950℃,轧后以5℃/s 左右的冷却速度二次快速冷
却到400～450℃。
经一段时间后钢温返红到620～650℃,之后温度开始均匀下降,600℃左右缓
冷收集入冷房,待钢材温度低于200℃后出冷房入库,可获得良好的组织性能。
(2)本试验的轴承钢生产工艺一方面抑制了再结晶晶粒的长大,使轴承钢组织为细珠光体和较薄的网状碳化物,保留了轴承钢因轧制变形引起的晶内缺陷,使碳化物呈弥散均匀分布,改善了退火前的碳化物网状级别,网状碳化物级别小于315级,沿轧件横断面分布均匀和细小。
同时,这样的组织使得在退火加热过程中保留了大量的碳化物质点,在球化时成为现成的核心,有利于碳化物的球化。
(3)本试验的轴承钢生产工艺既缩短了生产周期有利于保证交货期,又提高了石钢的经营信誉度和用户满意度,取得了良好的社会效益。
9。