PDF《应用超快冷工艺开发540MPa 级C-Mn双相钢试验》

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1 试验过程 1.1试验原料 试验钢采用普通C―Mn钢,表2为试验钢实 际冶炼成分,由于碳含量较低,避开了包晶区,因 而使板坯质量得到充分保证. 表2试验钢的化学成分 wt% 1.2试验步骤 试验工艺路线:铁水预处理一210t转炉顶底 复合吹炼一LF精炼处理一薄板坯连铸一隧道炉 内均热一6机架热连轧一层流冷却+超快速冷却 一卷取. 薄板坯厚度为67mm,经隧道炉均热,出炉 温度约为1100℃,终轧温度约为810℃,层流冷却 后温度为610.C,卷取温度约为130℃,成品厚度 为6ram.带钢层流冷却时间共24s,出层流冷却 区2s后,进入超快速冷却区,超快速冷却时间共 2s,随后卷取.可以算出,层流冷却的平均冷却速 度为8.3.C/s,超快速冷却的平均冷却速度为 160.C/s.按此工艺轧制了4卷带钢,并在带钢尾 部取样,进行力学性能和金相组织检测. 2试验结果 2.1试验双相钢的力学性能 表3为4卷试验钢实测力学性能.屈服强度 (R..)取均匀变形最初0.2%处的应力值(尺眦),裾 值为均匀延伸初期10%的硬化速率.拉伸试验 为测试超快速冷却对带钢宽度方向冷却均匀 性的影响,在1 8带卷尾部长度方向上的某一位 置,从边部到带钢中部,每隔一定间距取标准拉伸 试样,测量力学性能,结果见图1.从图1可看 出,1*带钢沿宽度方向力学性能较均匀. 邕善埘疆觅度方向位置/ram 图1 带钢宽度方向的力学性能 1一抗拉强度;

2~屈服强度(0.2%) 图2为带钢长度方向上各处的力学性能.由 于采用 热头 卷取,因此带钢头部未经超快速冷 却,未产生双相钢组织,为普通的铁素体+珠光体 钢,其抗拉强度也低.另外,由于 热头 温度较 高,带卷芯部向带卷中部传导热量,造成一部分双 相钢中的马氏体 回火 ;

随回火温度的升高,马氏 体中位错附近析出碳化物,位错密度降低,有可能 产生回火马氏体、回火屈氏体及回火索氏体等组 织[3],抗拉强度均有所下降,并出现屈服现象.在CSP生产中,带钢出口速度一般保持恒定,因此, 除了带钢头部和 热头 造成的回火段外,在带钢 长度方向上各处的温度变化差别不大,其力学性 能也基本相同.若实现工业化批量生产,还需进 一步控制 热头 长度,尽量降低 热头 温度,从而 减少性能不合区段的长度,提高成材率. 2.2试验双相钢的微观组织 图3为试验双相钢的微观组织,组织中包含铁 素体和马氏体2种组织,其中,灰色为铁素体,白色 嚣量篡藏 殆驭 一一 一一~一弛弘n弭 器罢慧姗 鬟篁专冀 ¨速2 1一 翟誊 万方数据 ・

8 ・ 轧钢2007年4月出版 叠善世疆长度方向相对位置 图2带钢长度方向上各处的力学性能 1一抗拉强度;

2屈服强度(0.2%) 岛状为马氏体.采用网格法估计,马氏体体积分 数为12%;

铁素体晶粒平均直径为8btm,马氏体 岛体积大小不一,分布于铁素体晶粒间,呈不规则 多边形.在试验钢厚度中心部位,由于受C、Mn 等元素偏析及膜状夹杂物的影响,先共析转变后 得到带状剩余奥氏体组织,并且最终转变为带状 马氏体组织,如图3b所示. 3讨论 3.1 C含量的设计 在CSP线上开发钢种,与常规热连轧有明显 图3试验双相钢微观组织 a)带钢i/4厚度处.b)带钢1/2厚度处 区别.通常,为保证薄板坯质量,及减少漏钢、纵 裂等事故发生的几率,钢中C含量要避开包晶区 成分范围([C]为0.09%~0.17%),且要优先考 虑下限成分范围,即Ec]≤0.08%.另外,为保证 双相钢中马氏体的体积分数(VM>