PDF《应用超快冷工艺开发540MPa 级C-Mn双相钢试验》

5%).必须使 钢中有足够的C含量.按热轧双相钢的形成机 理,钢中奥氏体首先进行先共析转变,得到足够的 铁素体,随后,剩余奥氏体转变为马氏体.反应式 为:7一a+77;

7'

一aM.如果先共析转变后的剩余 奥氏体转变为珠光体,最终得到的将是铁素体+ 珠光体钢.采用钢中珠光体体积分数估算法: [c]/o.8≈P;

P≈VM,得出钢中C含量须满足: EC]≥o.05%. 采用较低C含量还具有扩大工艺 窗口 的 功能.在工艺控制上,希望快速得到足够体积分 数的铁素体,由于试验双相钢中C含量较低,而 先共析转变温度Ar.较高,铁素体转变孕育期较 短,因而有利于加快铁素体的析出过程,铁素体在 短时间内即可达到力学性能要求的析出量,这将 扩大缓冷结束温度丁.的工艺控制范围,即扩大 所谓的工艺 窗口 .图4示出双相钢中碳含量与 丁.温度 窗口 的关系. p 倒赠b1 肘阿 图4双相钢中碳含量与k温度 窗口 的关系 3.2冷却工艺与双相组织 试验中,通过缓冷和急冷两段式冷却,获得了 双相组织.在缓冷段,钢中发生奥氏体一铁素体 转变,为亚共析钢的先共析转变,转变产物为铁素 体和剩余奥氏体,表示为:7一a+了'

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剩余奥氏体 不稳定,与温度和冷却速度密切相关.如果缓冷 结束温度L过低,钢中剩余奥氏体可能部分甚 至全部转变为珠光体,因此必须对其合理控制以 获得理想比例的铁素体和剩余奥氏体.剩余奥氏 体必须以超过马氏体转变临界速度的冷却速度, 降温至马氏体点Ms以下,才能全部转变为马氏 万方数据 第24卷・第2期 刘彦春等:应用超快冷工艺开发540MPa级C―Mn双相钢试验 ・9・ 体,可表示为:7'

一aM.因此,必须在急冷段合理 控制冷却速度和终冷温度.试验中借鉴文献[23研 究结果,设定缓冷结束温度为610℃,急冷段平均 降温速度达到160℃/s,终冷温度(卷取温度)降至130℃,得到了令人满意的双相组织:90%铁素 体+10%马氏体. 3.3组织与力学性能 由铁素体和马氏体构成的双相钢,铁素体占 多数,岛状马氏体均匀分布于铁素体晶粒间.力 学性能特征是:无屈服点或屈服平台,初始硬化速 度快,屈强比较低,延伸性能明显优于相同抗拉强 度级别的铁素体+珠光体钢或贝氏体钢[4]. 分析拉伸曲线得出,双相钢的弹性极限由化 学成分和铁素体晶粒性质决定,而抗拉强度除受 化学成分、铁素体晶粒影响外,还受马氏体体积分 数影响,马氏体体积分数越多,影响越大.双相钢 无屈服点或平台的原因是:马氏体形成时,与原剩 余奥氏体相比,体积增加较大,且膨胀迅速,将周 周铁素体晶粒压迫变形,同时在变形的铁素体晶 粒内,与马氏体相邻的晶界附近,形成大量的可动 位错(又称林位错),因此双相钢拉伸变形时,有足 够的可动位错,无需通过位错 脱钉 过程来积累 可动位错,因此拉伸曲线上没有屈服现象.但如 果马氏体含量较少,则可能无法形成足够多的可 动位错,拉伸曲线仍有屈服现象,且抗拉强度较 低. 3.4不连续冷却条件下的组织演变规律 连续冷却条件下的组织演变规律,可以通过 对CCT曲线的研究得到.而不连续冷却条件下 的组织演变规律,不能简单地应用C含量为 0.07%钢的CCT曲线来分析.试验中采用 了两段不连续冷却方式,可按图5中两部分联 p 瑙赠8lO

610 130 I c:0.07% 矛麓?・.…… …一:..'

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