轧后冷却工艺对低碳低硅钢组织与性能的影响

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1、武汉工程职业技术学院学报VOI．22N0．3第22卷第3期JournalofWuhanEngineeringInstituteSeptember20102010年9月轧后冷却工艺对低碳低硅钢组织与性能的影响罗国华范植金朱玉秀朱丛茂(武钢研究院湖北武汉：430080)摘要研究了轧后不同快速冷却工艺对低碳低硅钢组织及性能的影响。试验结果表明，轧后快冷返红温度为600℃时，试验钢的冲击韧性最好；返红温度为550℃时，钢的强度有所上升但塑性降低，冲击韧性有所下降；返红温度控制在650℃时，粗大碳化物从奥氏体晶界析出，导致低温韧性显著降低。关键词低碳低硅钢；低温韧性；快速冷却

2、；复合组织中图分类号：TG156文献标识码：A文章编号：1671-3524(2O10)O3—0014-03低碳低硅钢中Si含量不大于0．1wt，低硅有学金相显微镜观察试验钢的组织结构特征，利用利于降低钢的应变硬化率，增强钢的冷加工性能。Quanta400型扫描电镜(SEM)观察试验钢的高倍组随着在低温地区的风电及建筑行业的发展，抗拉强织，利用JEM一21O0F型透射电镜(TEM)观察分析度在500MPa以下的低碳低硅钢被广泛用于制造低精细组织结构。强度紧固件，此类钢要求有优良的低温韧性，并具备良好冷加工性能。本文研究轧后喷水快冷至返红温2试验结果与分析度对低碳低硅钢

3、的组织与性能的影响，为此类钢的生产及应用提供参考依据。2．1力学性能测试分析对轧后快冷至不同返红温度的试验钢取样并进1材料与试验方法行力学性能测试，试验结果见表2及图1。从表2拉伸试验结果来看，返红温度在600℃～650℃，试1．1试验材料验钢的拉伸性能结果没有显著差别，返红温度为试验钢的化学成分见表1，由50公斤真空感应550℃时，试验钢的强度有较大提高，抗拉强度达到炉冶炼后浇铸成钢锭，在800轧机上轧制成厚度为520MPa，延伸率有所降低。从图1冲击试验结果来14ram的试板。试验钢加热温度1200℃，在一定温看，采用轧后快冷不同返红温度，试验钢的低温冲击度下完

4、成开轧与终轧。轧后采用喷水快冷工艺，在韧性差别非常大。返红温度为600oC时，试验钢冲冷却时间一定的情形下，返红温度分别控制在击韧性最好，一60~C以下进行冲击试验，仍然保持很550℃、600℃、650℃。高的冲击韧性，返红温度为550℃、650℃时，试验钢表1试验钢化学成分(wt)低温冲击功随测试温度的降低显著下降，韧脆转变CSiMnPSNiTiNbTAl温度显著升高。0．0550．0670．510．0060．00280．150．0090．0310．027表2试验钢拉伸性能测试结果1．2试验方法采用~10mm×220mm纵向拉伸试样，在万能拉伸试验机上进行室温下的

5、拉伸试验。采用10ram×10ram×55mm纵向夏氏V型缺口试样，在ZBC2452型冲击试验机上进行室温、0℃、一2O℃、2．2金相组织及断口特征分析-40℃、一6O℃、一8O℃系列温度冲击试验。采用光对轧后快冷至不同返红温度的试验钢取金相收稿日期：2010—06—28作者简介：罗国华(1982~)，男，助理工程师．E—mail：rohualle@163．corn罗国华范植金朱玉秀朱丛茂：轧后冷却工艺对低碳低硅钢组织与性能的影响l5击断口均呈现韧窝形貌，返红温度550~0时，断口韧窝没有被拉长，呈现等轴状(图4a)；而返红温度6OO~C时，断El韧窝被明显拉长(图

6、4b)。返红温度在650~0时，低温断口形貌为典型河流花样，属于脆性断口(图4c)。3讨论不同返红温度对试验钢低温冲击性能的影响采用轧后快速冷却工艺，加大了组织形核的过样，并在光学显微镜下观察组织。图2(a)、(b)所冷度，增大组织的形核速率，抑制组织长大速率，可示，返红温度控制在600℃以下，试验钢组织为铁素以细化钢的组织，细化晶粒可以阻止裂纹形成及体+贝氏体+珠光体；返红温度650℃时，组织为铁扩展，从而提高钢的韧性。如图2所示，试验钢组织素体+珠光体+沿晶碳化物，如图2(c)。晶粒度达10级，组织较为细小，从而保证钢的低温用扫描电镜作进一步观察，返红温度在60

7、0℃韧性。以下，钢中形成部分贝氏体，且返红温度越低贝氏体由于返红温度以及冷却速度不同，在快速冷却体积越大，数量越多，如图3(a，b)。返红温度达到后的连续冷却过程中，钢中碳扩散速率不同，发生较650℃时，沿铁素体晶界有大量聚集、粗大的碳化物为显著不同的组织转变。快冷至600℃以下，试验析出，如图3(c)。钢组织发生了部分贝氏体转变，少量塑性好的贝氏返红温度控制在6O0℃以下时，一60℃低温冲体通过塑性变形有效缓解裂纹前端的三向应力集图2返红温度对试验钢金相组织的影晌：(a)55O℃；(b)6oo~c；fc)650~C图3返红温度对试验钢组织的影响：(a)550~