卷后冷速对600MPa级钢板微观组织的影响.pdf

《卷后冷速对600MPa级钢板微观组织的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第37卷第2期辽宁科技大学学报Vl01．37NO．22014年4月JoumalofUniversityofScienceandTechnologyLiaoningApr．2014卷后冷速对600MPa级钢板微观组织的影响福愉，王亚男(辽宁科技大学材料与冶金学院，辽宁鞍山114051)摘要：为了研究卷取后冷却速度对600MPa级低碳贝氏体高强钢钢板组织和力学性能的影响，探究获得其最佳性能的途径和方法，ft．0用光学显微镜和透射电子显微镜(TEM)对样品进行微观组织观察和分析。研究卷取后在空气中冷却速度对巷板的板头、板间、板尾的微观组织影响。结果表明：600MP

2、a级钢板的组织主要由针状铁素体、板条铁素体、粒状贝氏体、板条贝氏体、M／A组成。卷板头部和尾部在空气中冷却速度较快，针状铁素体较多，强度高；中间部位冷却速度较慢，板务铁素体、粒状贝氏体较多，强度低。关键词：600MPa钢板；针状铁素体；高密度位错中图分类号：TG335文献标识码：A文章编号：1674．1048(2014)02．0144—05目前，国内使用的传统600MPa级钢板以碳和合金元素含量比较高的调质钢为主，制造过程必须经过复杂的热处理工艺。同时，钢板低温韧性和焊接性能都较差，构件在焊接时必须进行焊前预热和焊后消除应力热处理，预热温度一般可达120℃以

3、上，使生产成本居高不下。如何降低高强度钢板中合金元素的含量，简化生产工艺，降低生产成本；同时简化构件的焊接工艺，省略在焊前焊后处理，是提高新600MPa级钢板生产效率和产品质量的关键问题。国际上，开发与生产低合金高强度钢板主要是利用先进的冶炼与炉外处理工艺来保证钢质的纯净度，根据情况的不同，分别对钢板采用正火调质热处理(含轧后直接淬火)、控轧控冷等不同工艺⋯。其特点是在保证钢板良好性能的同时，尽量减少钢中含合金元素的数量及种类，节约资源，达到改善钢板焊接性能等指标和提高生产效率的目的’。随着中国工程机械行业的快速发展和钢铁企业在工艺装备水平上的整体升级，低碳

4、贝氏体钢的研发、生产和应用获得快速发展。低碳贝氏体高强度钢组织类型复杂多样，在连续冷却下的最终组织受钢中成分、相变前奥氏体晶粒状态、奥氏体在非再结晶区的变形、冷却条件及其他生产工艺的影响很大。通过不同的保温和冷却工艺，可以改变微合金低碳贝氏体钢中相变产物的类型、各相变组织的比例、组织细化程度等，从而改善钢的性能。本文研究600MPa级低碳贝氏体高强钢钢板在卷取后冷却速度对钢板不同部位组织和力学性能的影响，探究获得最佳性能的途径和方法。1实验内容及方法1．1材料实验用钢的化学成分为：w(C)≤0．15％，w(si)≤0．5％，w(nn)≤2．0％，w(p)≤0

5、．035％，(s1≤0．025％，w(Ti)≤o．12％，w(A1S)≥0．015％；Cu，Ni，Cr，Mo，Nb，V元素适量。1．2方法分别从l块钢板的头部、1／4处、1／2处、3／4处、尾部各取1块12mrnx5mmx12mm的钢块试样。将试样进行打磨、细磨、抛光后，放在4％的硝酸酒精溶液中腐蚀35S，用光学显微镜观察试样的显微组织。利用线切割机分别从卷板头部、1／4处、1／2处、3／4处、尾部的实验钢试样上切出5块0．5mm的薄片，用收稿日期：2013—09—16。作者简介：福愉(1988一)，男，辽宁鞍山人。第2a福愉，等：卷后冷速对600MPa~A

6、．钢板微观组织的影响强度、硬度提高的主要原因之一。从图2f中还可以观察到板条铁素体渐渐转变成为针状铁素体，针状铁素体的数量逐渐增多。大量针状铁素体的存在也是使钢板强度、硬度提高的主要原因之一。2．3600MPa级钢板的组织性能机理本文研究的600MPa级钢板w(C)<0．15％，由于钢中碳质量分数低，热轧后的钢板在经过层流冷却时不再发生过冷奥氏体向渗碳体与铁素体两相分解的过程，奥氏体将直接转变为各种形态的铁素体，且剩下少量富碳的残余奥氏体。由于没有渗碳体生成，因此钢的韧性较好。同时，钢的强度不再主要由碳的质量分数的多少来决定，而是依赖钢中贝氏体组织中的位错，

7、以及铌、钒、钛析出来的碳氮化合物。在所有的组成成分不可改变的前提下，研究钢的微观组织就成为了如何提高钢板力学性能的重要途径。方法是基于微观组织和力学性能之间关系，来探究提高钢板的强度和韧性。在生产实践过程中使用的钢几乎都是由数量和类型完全不同的相所组成，相与相之间的结构、形态以及分布均不相同，钢中强度和韧性的综合指标就是钢中的每个相分别产生作用的综合结果。所以，探究提高钢的强度和韧性的途径就是探究钢中的各个相对强度和韧性的控制机理。2．3．1位错强化由图2可知，600MPa级钢中的组织主要是由针状铁素体和低碳贝氏体组成，没有含碳化合物从贝氏体的板条内部和板间

8、析出，高密度位错出现在板条内部，位错墙把板条与板条分