薄板坯连铸连轧铁素体+珠光体类型钢的强化与软化

高，给冷轧带来了困难，因此在用薄板坯连铸连轧生产冷轧基板时，通常采用碳含擞更低（Ｗ（ｃ）≤０。０４％）的钢种，麸丽要求在生产流程中带有真空精炼工序（ＶＤ或ＲＨ），如能将碳含量为０．０６％左右的铁素体＋珠光体类型钢通过薄板坯连铸连轧或常规热连轧，使钢的扩。能满足冷轧基扳的簧求，显然会具有重大的经济效益和理论意义。

笔者基于对Ａ，温度以下纳米铁碳析出物的控制，进一步研究了薄板坯连铸连轧过程中铁素体＋珠光体类型钢的强化与软化问题。

２铁素体争珠光体类型钢的强化

ＺＪ３３０钢是铁素体＋珠光体类型低碳高强度钢（ＨＳＬＣ钢）中产晕最大的钢种之一。考虑到Ａ；湿度以下钢中碳的析出对其组织性能具有重要影响，

研究了在不同回火温度（５００—７００℃）保温２０ｍｉｎ怎水冷（酲火快冷）对邸３０钢力学性能的改变。结果示于表１。图１是实验钢的金相组织照片。

表１Ａ，温度以下溺火快冷对ＺＪ３３０力学性能的影响Ｔａｂｌｅ１Ｅｆｆｅｃｔｏｆｔｅｍｐｅｒ——ｒａｐｉｄｃｏｏｌｉｎｇｗｉｄｅｒ

ＡｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＺＪ３３０ｓｔｅｅｌ注１０＂ｂ为抗拉强凄

匿１实验钢原始组织翔经不露滠度回爽快冷处理基豹缀织照片

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由表１可觅，随霞火湿度酶身高，水冷震钢的强度升高，延伸率降低，这是典型的析出强化特征。５００℃时，处理前后钢的力学性能相当；６００℃回火快冷处理后，镌的屈服强度在戒燕板昀基磁上增热

６６巾国工程科学了６６ＭＰａ，并保持较高酶延姊率（２９％）；７００℃时，钢的强度最高，延伸率下降较多。

从嬲ｌ金相照片看，５００—７００℃亚调质处理钢

与原始钢均为铁素体＋臻光俸组织，晶糍度差不多，

较大（１２斗ｍ）、珠光体尺寸也较大的铁索体＋珠光体组织（见图２（ｄ））。７６０℃加热时，部分先共析铁素体可能来不及与由奥氏体相变而来的铁素体合并丽长大，敬碍到如图２（ｃ）所承的组织。

图２ＺＪ３３０钢在不同温度下回火缓冷的金相组级

Ｆｉｇ。２Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｍｃｔｕｒｅａｆｔｅｒｔｅｍｐｅｒ－ｓｌｏｗ

ｃｏｏｌｉｎｇａ毫ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｆｏｒＺＪ３３０ｓｔｅｅｌ

８００℃加热，采用不同的缓冷制度时，晶粒尺寸均较大。缓冷至６００℃以下水冷与缓冷至室滠酶强度差别不大，假均处于较低的水平。

从以上实验结果可知，８００～６００。Ｃ缓冷可以增大铁素体晶粒静尺寸，俺从晶粒糕化的幅度（从８Ｉｘｍ粗化到１２“ｍ）看，品粒粗化对降低钢的屈服强度的贡献只有几十兆帕；ｉ嚣回火缓冷可以使ｚＪ３３０钢的矿。从３４４ＭＰａ降至２２５ＭＰａ，显然软化不只是由于晶粒粗化而引起的，更重要的是与钢中的纳米铁碳析出物的溶解、再柝穗、粗化等有关。在６００℃以上温度加热保温过程中，钢中原加热温度以下析出的碳化物溶解、再冷却后，重新析出。由于缓冷，析出物长大，故强度降低，塑性提商。

根据以上研究结果，可以通过改进工艺来改善含碳０．０６％左右的冷轧板的生产状况。

６８巾国工程科学４讨论

４．１铁索体轧制

铁索体轧制是指粗轧在奥氏体区宪成，然后通过精轧梳和粗芤机之间的超快速冷却系统，使带镶温度在进入第一架精轧机前降到Ａｄ以下，进行精轧。

只有碳含量为百万分之几十的ｌＦ钢，精轧才霹能完全在铁素体区进行。碳含量为０．０３％左右的低碳钢在Ａ『３温度以下精轧时，由于碳禽量低，组织中铁素体分数大，精轧基本上其有铁素体轧制特征，但实际上是在奥氏体＋铁素体两相区轧制的。铁索体轧割时室温钢的屈服强度较低，可麓主要是由乎碳含量低、晶粒较粗、析出强化的份额较小，钢的软

化从另一角度也证明低碳钢具有综合强化机制。

４．２对将ＨＳＬＣ钢作为新型建筑用钢的可行性分析

建筑用钢是一种广泛使用的钢种。现代建筑，特别是高层建筑，越来越多地采用钢结构。珠钢和北京科技大学开发的ＨＳＬＣ钢具有较高的强度和良好的韧性，不添加微合金元素，成本较低，钢中含碳低，具有较好的焊接性能，笔者曾建议将其作为一种新型的建筑用钢‘３，７ｌ。

图３１６３００钢在不同冷却方式下的金相组织

Ｆｉｇ．３ＴｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｎｒｅＩＬｆｔｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｏｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒＺＪ３３０ｓｔｅｅｌ

为了研究ＨＳＬＣ钢作为新型建筑用钢的耐火性，曾对ＺＪ３３０钢进行了不同温度的拉伸实验，结果（见表４）表明ＺＪ３３０钢的抗拉强度在５００ｏＣ时为２４５ＭＰａ，仍具有较高的强度（耐火钢要求６００℃时屈服点大于２１７ＭＰａ）。

表４１６３３０的不同温度时的拉伸实验结果

Ｔａｂｌｅ４Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｅｎｓｉｌｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｔ

ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｏｆ１６３３０ｓｔｅｅｌ

温度／℃２００３００４００５００６００

抗拉强度／ＭＰａ５００４６５３４５２４５１３０

研究认为，在ＺＪ３３０钢成分的基础上增加Ｍｎ含量（例如ｉｆ）（Ｃ）＜０．０６％，ｌｔ，（Ｍｎ）＞１．２％）可能会进一步提高钢的强度和韧性（例如达到ＺＪ５１０钢的水平）。为提高其耐候性，可向钢中增加适量合金元素，ＨＳＬＣ钢可能是一种经济有效的有发展前景的新型建筑用钢。薄规格热轧板可考虑制作屋顶材料，特别是开启式屋顶。长型材可考虑做碳素钢Ⅲ级钢筋。

４．３关于超细晶钢

２１世纪，钢铁仍是占主导地位的结构材料。经济建设和社会发展要求大幅度提高钢的强韧性，提高钢的质量，降低生产成本，发展新的品种。按照可持续发展的要求，开发节约资源和能源、与环境友好的基础材料已成为从事钢铁材料研究和生产单位的历史任务。

近年来，各国政府和钢铁材料界对开发先进钢铁材料给予了高度的重视。１９９７年到１９９８年，日本、中国和韩国在各自政府的支持下，相继开展了研制新型钢铁材料的工作，日本称之为“超级钢”，我国称之为“新一代钢铁材料”，韩国称之为“高性能