控轧控冷16Mn钢力学性能与组织间的定量关系式和强韧化机制.pdf_大学文库

Abstract Experiments have been made on 16Mn steels with various con- tents of carbon,silicon and manganese under the condition of controlled rolling and controlled cooling.We have now measu- red their various mechanical properties and have made quanti- tative metallographic analyses for their major structural parameters such as the average diameters of their ferrite grains (de)and pearlite percentages(Pc%).We have made multelinear progressive regressive ana- lyses to find out the relationships between their various mechanical proper- ties and the contents of different elements in 16Mn steels as well as th- eir two main structural paramcters.As a result,We have obtained th formulas of quantitative relationships between the various mechanical Froperties of controlled rolled and controlled cooled 16Mn Steels and theire chemical compositions and structural parameters.According to the infor- mations provided by these formulas,and referring to the multilinea regressive equations of the two structural parameters to the chemical compositions of steels and their technological parameters of control- led rolling and controlled cooling,we probed into the strenthen- toughening mechanism of controlled rolled and controlled cooled 16Mn steels. Key words coatrolled rolling,controlled cooling,mechanical proper- ties,strenthen-toughening mechanizm 前言高强度低合金钢中应用最多最普遍的就是161Mn钢，但热轧16M钢材，特别是热轧 16Mn钢板，生产中还存在不少问题，主要是os及0。热轧合格率较低，σs及σb平均值也较低C1.2)。国内许多钢铁厂对热吼16Mn钢板采用控轧挖冷新技术，以提高其热轧0s和og 合格率和强度级别。本工作对16I钢进行了控轧控冷实验，通过多元线性逐步回归分析，获得控轧控冷16Mn钢各项力学性能对钢中各元素含量和控轧控冷16Mn钢组织参量的多元线性回归方程，进面山这些回归方程探讨拉轧控冷16M钢的强韧化机制，促使 16Mn钢材控轧控冷生产合理化。 168

1实验方法 1.1实验用钢及控轧控冷工艺参数共设计和治炼12炉16Mn钢，含碳量为0.12%、0.16%和0.20%三水平，实际含碳量波动不超过设计含碳量±0.01%；含硅量为二水平：0.25%和0.55%，实际含硅量波动范围不超过设计含硅量±0.02%；含锰量为1.25%和1.55%二水平；实际含锰量波动范围为设计含锰量±0.05%；钢中含氮量，波动在0.010~0.020%，总铝含量波动在0.044~0.11%，酸溶铅含量波动在0.020~0.062%，含磷量为0.003~0.004%，含硫量为0.005~0.011%。残余元素Cu约为0.032%，Cr约为0.013%，Ni约为0.029%，设计和实测的控制轧制工艺参数如表1所示。山表1可以看出，在控制轧制工艺鑫表1设计的和实测的控制轧制工艺参数 Table 1 Designed and measured technological parameters of controlled rolling 参数道次第一道第二道第三道第西道波动范围试斜厚度”，mm 24 19 公 2 -0.1,+0.3 道次压下率，% 20 20.8 21 20 轧制温度··，℃ 1100 1040 960 880 ±10 轧温度···，℃ 1100 1000 920 840 ±10 注：·轧前试样原始厚度为30▣m; ◆第一种纯制温度分配，高温终轧：事馨◆第二种轧制温度分配，仁温终轧· 数中，仪改变乳制温度分配和终轧温度，终轧温度选择在对控轧控冷16M钢最适宜的温度附近3)，波动在830~890℃范围内。设计和实测的控制冷却工艺参数如表2所示，控制冷却工艺参数是在工作〔3)的基础上确定的。实测的控冷快冷始冷温度波动在780~820℃范围，快冷终冷温度波动范围为 540~620℃，控冷冷却速度系快冷始冷温度与终冷温度之闻的表面平均冷却速度.所有试件实测的控轧控冷工艺参数，均符合表1和表2的规定。表2设计的和实测的控制冷却工艺参数 Table 2 Designed and measured technological parameters of controlled cooling 工艺参数快冷始冷温度，快冷终冷温度，℃ 表面平均冷却速度，℃/s 拉制中值 800 580 0.29 1.83 5.010.015.0 波动范围 ±20 士40 ±2.0 1.2取样及力学性能测试拉伸试样和冲击试样均为横向试样。拉伸试样为中5m的短试样，神击试样为U型 169

实验方法乒实验用钢及控轧控冷工艺参数共设计和冶炼炉钢，含碳量为、。和三水平，实际含碳量波动不超过设计含碳量士含硅量为二水平。和。，实际含硅量波动范围不超过设计含硅量士。含锰量为和二水平实际含锰量波动范围为设计含锰量士钢中含氮量，波动在，总铝含量波动在，酸溶铝含量波动在。石，含磷量为一，含硫量为一。残余元素约为，约为，约为。设卜和实测的控制轧制工艺参数如表所示。由表可以看出，在控制轧制工艺参表设计的和实测的控制轧制工艺参数当曰 ‘ 口口 ‘ 、，，二巧又刁罗了猫次一。一第一道第二道第三道第四道波动范围试料厚度，。道次压下率，多轧制温度二， ℃ 寿七制温度 ’ ， ℃ 。一。，十土士注车前试料原始厚度为叫 … 第二种轧制温度分配，仪温终轧帝第一种轧制温度分配，高温终轧数中，仅改变轧制温度分配和终轧温度，终轧温度选择在对控轧控冷钢最适宜的温度附近〔“ 〕，波动在 ℃ 范围内。设计和实测的控制冷却工艺参数如表所示控制冷却工艺参数是在工作〔〕的基础上确定的。实测的控冷快冷始冷温度波动在一 ℃ 范围快冷终冷温度波动范围为一 ℃ 。控冷冷却速度系快冷始冷温度与终冷温度之间的表面平均冷却速度。所有试件实测的控轧控冷工艺参数，均符合表和表的规定。表设计的和实测的控制冷却工艺参数工艺参数快冷始冷温度， ℃ 快冷终冷温度， ℃ 表面平均冷却速度， ℃ 控制中值波动范围土士。。。。。士。取样及力学性能测试拉伸试样和冲击试样均为横向试样。拉伸试样为小苏的短试样，冲击试样为型

切口的梅氏试样。拉伸试验是在WPM一30t试验机上，进行常温实验。常温及-40℃冲击试验是在J B一30冲击试验机上进行的。 1.3组织参量的定量金相分析因为拉伸性能是代表试件心部的性能，所以组织参量是在试样心部区分析的。热轧 16M钢是铁素体一珠光体型钢，在研究条件下控轧控冷16Mn钢的组织也基本上是铁素体+珠光体组织，但在冷却速度大于10℃/s时心部区也出现少量粒状贝氏体（小于5%），在QM-750图像分析仪上定量分析时，少量粒状贝氏体色括在珠光体百分数（Pe%) 内。在光学显微镜下用截线法测号了铁素体品粒丁均截线长度1，按d。=1.1281换算成铁素体品粒平均直径(d,)。 2力学性能与组织间的定量关系式的建立本文采用数理统计的方法找出控轧控冷16Mn钢的各项力学性能与钢的化学成分和组织参量间的定量关系数学表达式。根据文献〔4,5)和本实验结果，假定控轧控冷16M 钢力学性能与钢中各元素含量和组织参量等各自变量间呈多元线性相关关系： Y=Bo+BX1+B:X:+Bx:+Bxi+BsXs +Bexs+BiX:+Bexs+Bexs+e 式中，Y为力学性能；X:~X:分别表示16Mn钢中C、Si、Mn、P、S、A1及N的含量 (质量百分数)；Y:利X:分别表示组织参量珠光体百分数(P%)和铁素体晶粒平均直径(d,12);B。~B,称为（偏）可归系数；是随机变量，亦称剩余标谁（离）差，简称残差，e~N(0,02)。本工作根据110组独立的控轧控冷实验数据，采用多元线性逐步回归分析法，在H TACM-150型电子计算机上进行逐步回归，逐步剔除F;F。.01 (2.59),表明回归总效果特别显著；F>F0.05(1.97)表明回归总效果就已显著，证明所假定的数学模型是正确的。复相关系数R的绝对值越接近1，期望值的标准离差S越小，则表明回归方程精度就越大。在检验各自变量对回归方程贡狱显著性时，在f:==1,f2=N-m-1=110- 1-1=108的条件下，F.03=3.94,F0.0:=6.87。在本实验条件下，以F.5 170

切口的梅氏试样。拉伸试验是在一试验机上，进行常温实验。常温及一 ℃ 冲击试验是在一冲击试验机上进行的。组织参量的定量金相分析因为拉伸性能是代表试件心部的性能，所以组织参量是在试样心部区分析的。热轧钢是铁素体一珠光体型钢，在研究条件下控轧控冷钢的组织也基本上是铁素体珠光体组织，但在冷却速度大于 ℃ 时心部区也出现少量粒状贝氏体小于，在一图像分析仪定量分析时，少量粒状贝氏体包括在珠光体百分数尸。内。在光学显微镜下用截线法测是了铁索体品粒平均截线长度，按换算成铁素体晶粒平均直径。力学性能与组织间的定量关系式的建立人一本文采用数理统计的方法找出控轧控冷钢的各项力学性能与钢的化学成分和组织参量间的定量关系数学表达式。根据文献〔，〕和本实验结果，假定控轧控冷钢力学性能与钢中各元素含量和组织参量等各自变量间呈多元线性相关关系日。十日，一卜日尤之日日 ‘ ‘ 日。尤。日万日、日。。日。。￡式中，为力学性能一分别表示钢中、、、、、及的含量质量百分数尤。和万。分别表示组织参量珠光体百分数尸和铁素体晶粒平均直径一 ’ 日。日称为偏回归系数。是随机变量，亦称剩余标准离差，简称残差，一，。木工作根据组独立的控轧控冷实验数据，采用多元线性逐步回归分析法，在一型电子计算机上进行逐步回归，逐步剔除。。的自变量，找出回归方程中》。。的各自变量的回归系数山的估计值，以求出多元线性回归方程了。工干加十 … … 十。。在逐步回归分析时首先按复相关系数刀和分散比来检验回归总效果的显著性，以确定多元线性数学模型的假定是否正确并按标准离差大小来比较回归方程精度。根据分布表〔〕，在川，二一。一二一一的条件下，。。了，。。泪。可以认为，检验回归总效果的分散比尸。。，，表明回归总效果特别显著厂厂。。。表明回归总效果就已显著，证明所假定的数学模型是正确的。复相关系数的绝对值越接近，期望值的标准离差越小，则表明回归方程精度就越大。在检验各自变录对回归方程贡献显著性时，在，，一一二一二的条件下，。。。二，。。，。在本实验条件下，以。

(3.94)作为各自变量剔留的判据。对所剔除的F,<F。,3的自变量X;用做图法来检验是否存在非线性关系。为了简化起见，并不追求过高的显著性和精度，所以未考虑各自变量间的交互作用。 3 各项力学性能对化学成分和组织参量的回归方程 3.1屈服点(0s)回归方程 3.1.10s对组织参量的回归方程 σs=205.5÷3.29Pe%+6.36de-1/2,MPa… (1) 检验其回归总效果显著性的指标是：复相关系数R=0,803,分散比F=96.7,标准离差 S=20.5MPa。检验其组织参量对gs回归方程贡献显著性的分散比分别为F。,=58.5; F:-1/2=10.9。 3.1.2·s对钢中各元素含量和组织参量的回归方程 Cs=158.5+128.1Si%+37.8Mn%-462,7A1% +1.85Pe%+8.73d-日，MPa (2) 检验其回归总效果显著性的R=0.919,F=107.8,S=14.0MPa。检验各自变量对0s 回归方程贡献显著性的指标是：Fs;=62.7;Fwn=12.6;Fk1=17.5;F,。=29.9, F:1/=40.0。比较式(2)与式(1)可见：(4)σs对其组织参量的回归总效果特别显著，这意味着钢的化学成分和控轧控冷工艺参数主要是通过改变此组织参量而影响σs的；(2）在逐步回归中逐步输入钢中各元素含量，使回归总效果的显著性和回归精度逐步提高，这意味着这些元素还可通过其他作用机制而影响σs。 3.2抗拉强度(0。)回归方程 3.2.1σ对组织参量的回归方程 ob=385.8+5.34Pe%,MPa (3) 检验其回归总效果显著性的指标是：R=0.810,F=198.7,S=24.7MPa。 3.2.20,对钢中各元素含量和组织参量的回归方程 ob=261.7+555.5C%+158.8Si%+58.1Mn% -615.6A1%+1.04Pe%÷7.27d-2,MPa (4) 检验回归，总效果显著性的判据是：R=0.969,F=256.0,S=10.6MPa;检验各自变量对0。回归方程贡献显著性的指标是：Fc=92.9,Fsi=140.8,F4n=43.5,FA1= =41.7,F,。=9.1,Fa1/=41.9。比较式(4)与(3)可以看出：(1)σ。对组织参量P%的回归总效果已特别显著，这表明钢的化学成分和控轧挖冷工艺参数主要是通过改变P%而影响σ。的； (2)在逐步回归中逐步输人钢中各元素含量时，回归总效果的显著性和回归精度逐步提 171

作为各自变量剔留的判据。对所剔除的。。。的自变量，用做图祛来检验是否存在非线性关系。为了简化起见，并不追求过高的显著性和精度，所以未考虑各自变量间的交互作用。各项力学性能对化学成分和组织参量的回归方程屈服点。。回归方程对组织参量的回归方程十一 ’ ， … … 检验其回归总效果显著性的指标是复相关系数。，，分散比，标准离差。检验其组织参量对、回归方程贡献显著性的分散比分别为，二一 ’ 。。对钢中各元素含量和组织参量的回归方程。一右。尸 ‘ 一丢，，检验共回归总效果显著性的二。，了，。检验各自变量对回归方程贡献显著性的指标是，二，，。人二一多一 ‘ 含。比较式与式可见对其组织参量的回归总效果特别显著，这意味着钢的化学成分和控轧控冷工艺参数主要是通过改变此组织参量而影响。的在逐步回归中逐步输人钢中各元素含量，使回归总效果的显著性和回归精度逐步提高，这意味着这些元素还可通过其他作用机制而影响。抗拉强度。回归方程对组织参量的回归方程、。，检验其回归总效果显著性的指标是二。，二，。。口对钢中各元素含量和组织参量的回归方程。一。。一孟 “ ，检验回归总效果显著性的判据是二，，二检验各自变量对回归方程贡献显著性的指标是。，，。二，，，。二，百 ‘ ’ 。比较式与可以看出对组织参量尸。的回归总效果已特别显著，这表明钢的化学成分和控轧控冷工艺参数主要是通过改变。而影响。的，在逐步回归中逐步输人钢中各元素含量时，回归总效果的显著性和回归精度逐步提

高，且d，1<:对o,回归方程的贡献也变显著，但Pc%的贡献却变小。 3.3延仲率(6。)回归方程 3.3.185对组织参量的回归方程 65=41.3-0.31Pe%, (%) (5) 检验回归总效果显著性的判据是：R=0.682,F=90.6,S=2.1%。由式(5)可见， 8只决定于Pe%,而与d,1并不显著相关。 3.3.2δs对钢中各元素含量和组织参量的回归方程 8=47.7-30.5C%-4.0Mn%-0.184Pe%, (%) (6) 检验回归总效果显著性及其自变量对85回归方程贡献显著性的判据是：R=0.732, F=39.3,S=2.0%;Fc=12.7,Fn=6.9,F。=17.4。 3.4断面收缩率（中）回归方程 3.4,1中对组织参量的回归方程 =69.5-0.513Pe%+1.7dm-1, (%) (7) 检验其回归，总效果显著性和其自变量对中回归方程贡献显著性的判据是：R=0.547, F=22.0,S=3.7%;F。=43.4,F。1/=24.0。 3.4,2中对钢中各元素含量和组织参量的回归方程 Ψ=73.6-88.9C%+79.1A16+0.483de1, (%)(8) 检验其回归总效果显著性及各自变量对中回归方程贡献显著性的判据是：R=0,834, F=77.7,S=2.5%;F。=117.6,FA1=49.6,F41/=7.6比较式(8)与式(7)可见，中回归方程中增加含铝量项，并以含碳量项代替P%项可使回归总效果显著性及回归方程的精度显著提高，但(。~项的回归系数及其对中回归方程贡献显著性明显降低。 3.5常温冲击韧性(ak+2℃)回归方程 3.5.1ak+20℃对组织参量的回归方程 a.*20℃=2.40-0.044Pe%+0.108dp-1/,MJ/m2 (9) 检验回归总效果及二组织参量对回归方程贡献显著性的判据如下：R=0.449, F=13.0,S=0.42MJ/m,F=25.2,F。1/:=7.6。 3.5.2ax+20℃对钢中各元素含量和组织参量的回归方程 ak◆20℃=1.85-49.18S%+12.1841%-0.029Pc% +0.057d:1,MJ/m2 (10) 检验回归总效果及各自变量对常温ak问归方程贡献显著性的判据如下：R=0.826,F= 54.4,S=0.27MJ/m2;Fs=23.1,FA1=102.4,F,。=10.8.F。1/2=5.0对比式（10) 与式(9)可见，在逐步回归中逐步输入贡献显著的含硫量和含铝量使回归总效果的显 172

高，且一 ‘ 乡对。回归方程的贡献也变显著，但尸的贡献却变小。。。。延仲率。回归方程占，对组织参量的回归方程、 ” 一石，检验回归总效果显著性的判据是。，，。由式可见，占只决定于尸，而与一 ‘ 并不显著相关。占对钢中各元素含量和组织参量的回归方程占之一一入一，检验回归总效果显著性及其自变量对占回归方程贡献显著性的判据是，二，。二，二。。断面收缩率小回归方程币对组织参量的回归方程哈二一尸厂 ‘ ，，检验其回归总效果显著性和其自变量对小回归方程贡献显著性的判据是二二，，。，一 ‘ · 续。。冲对钢中各元素含量和组织参量的回归方程小一了一 ‘ ” 石检验其回归总效果显著性及各自变量对劝回归方程贡献显著性的判据是，，尸。，，，一 ’ ’ 二。比较式与式可见，伞回归方程中增加含铝量项，并以含碳量项代替尸项可使回归总效果显著性及回归方程的精度显著提高，但一曰 ’ 项的回归系数及其对中回归方程贡献显著性明显降低。常温冲击韧性叽千回归方程 ‘ 。 ℃ 对组织参量的回归方程、十。，一己一 ‘ “ ， “ 检验回归总效果及二组织参量对回归方程贡献显著性的判据如下二。，。，一 ‘ ’ 。 ℃ 对钢中各元素含量和组织参量的回归方程、 ‘ ” ℃ 一百十石一夕石一 ‘ ，，检验回归总效果及各自变量对常温、回归方程贡献显著性的判据如下。，厂二， “ 、，，，一一 ‘ 。对比式与式可见，在逐步回归中逐步输人贡献显著的含硫量和含铝量使回归总效果的显

著性及回归方程的精度明显提高；其成分因素对回归方程贡献的显著性明显大于该组织参量对回归方程贡献的显著性。 3.6~40℃冲击韧性（a:-40℃)回归方程 3.6.1a:40℃对组织参量的回归方程 ak40℃=1.79-0.048p.%+0.127dp-1/,MJ/m2 (11) 检验其回归总效果及自变量对回归方程贡献显著性的指标是：R=0.495,F=16.7, S=0.40MJ/m2,F,。=33.0,F。1/8=11.6。 3.6.2ak4℃对钢中各元素含量和组织参量的回归方程 ak40℃=1.61-70.68S%+9.54A1%-0.031Pe% +0.074d。1, MJ/m2 (12) 检验其回归总效果和各自变量对回归方程贡献显著性的指标是：R=0.840,F=60.7, S=0,25MJ/m2;Fs=53.9,FA1=71.1,F,.=33.0,F41/2=9.5。比较式(12) 与式(10)和式(11)可以看出：各因素对-40℃a回归方程的贡献同其对20℃a:回归方程的贡献。 4分析与讨论 4.1钢中各元素含量和控轧控冷工艺参数对组织参量的影响由以上各项力学性能回归方程（式（1）~式(12))可以看出，控轧控冷16Mn钢的力学性能决定于钢中某些元素的含量和组织参量。钢中元素未通过组织参量所起的作用，包括固溶元素(Mn、Si、V等)的固溶强化作用，铝与氮形成AIN而减小固溶氯的固溶强化及脆化作用，硫形成硫化物对横向塑性和韧性的有害作用等，因此回归方程中各元素项的回归系数大小则表示这些作用的大小。面控轧控冷钢的组织参量既决定于钢的化学成分，又决定于控轧控冷工艺参数。 4.1.1d对化学成分和控轧控冷工艺参数的回归方程 de=0.0219-0.0187C%-0.0041Mn%-0.00045y,mm (13) 检验其显著性的判据是，R=0.827,F=44.7,S=0.00176mmF:=11.6,FMn÷11.4, Fv=195.3。由式(13)可见，控轧控冷16Mn钢的d主要决定于钢中含碳量和含锰量以及控冷冷却速度(V),三者增大均使铁素体晶粒细化，但其中冷却速度的影响最显著。 4.1.2P%对化学成分和控轧控冷工艺参数的回归方程 Pe%=-2.56+135.2C%+13.2Mn%+27.6A1%+0.63y -0.022TC,% (14) 检验其显著性的指标是：R=0.923,F=115.7,S=2.56%,F。=274.7;FMa=56.8, FA1=5.8,Fv=167.1,Frc=6.7。由式(14)可见，除快冷始冷温度(TC)提高使 Pe%降低外，碳、锰、铝含量增加和冷却速度增快均使珠光体百分数(P%)增加， 173

著性及回归方程的精度明显提高，其成分因素对回归方程贡献的显著性明显大于该组织参量对回归方程贡献的显著性。亏一 ℃冲击韧性处 “ ℃ 回归方程、一 “ ℃ 对组织参量的回归方程 ‘ 一 “ ℃ 一户。一 ‘ ’ ， “ 检验其回归总效果及自变量对回归方程贡献显著性的指标是二，一 ‘ 尹 “ 二。 ‘ 一 “ ℃ 对钢中各元素含量和组织参量的回归方程，，、一毛 “ ℃ 一一，一 ’ ，吕，检验其回归总效果和各自变量对回归方程贡献显著性的指标是， ’ 。，二，人，。， ‘ 一。比较一式与式。和式可以看出各因素对一 ℃。、回归方程的贡献同其对 ℃。 ‘ 回归方程的贡献。分析与讨论钢中各元素含里和控轧控冷工艺参数对组织参量的影响由以上各项力学性能回归方程式式可以看出，控轧控冷钢的力学性能决定于钢中某些元素的含量和组织参量。钢中元素未通过组织参量所起的作用，包括固溶元素、、等的固溶强化作用，铝与氮形成而减小固溶氮的固溶强化及脆化作用，硫形成硫化物对横向塑性和韧性的有害作用等，因此回归方程中各元素项的回归系数大小则表示这些作用的大小。而控轧控冷钢的组织参量既决定于钢的化学成分，又决定于控轧控冷工艺参数。对化学成分和控轧控冷工艺参数的回归方程一一一爪检验其显著性的判据是，，，夕二。二，，，。 “ ，，二。由式可见，控轧控冷钢的主要决定于钢中含碳量和含锰量以及控冷冷却速度厂，三者增大均使铁素体晶粒细化，但其中冷却速度的影响最显著。对化学成分和控轧控冷工艺参数的回归方程一沦夕石一，检验共显著性的指标是，二，。、。二，，二，、二，丁。。由式可见，除快冷始冷温度提高使降低外，碳、锰、铝含量增加和冷却速度增快均使珠光体百分数尸增加

其中含碳量和冷却速度作用最显著。 4.2控轧控冷16Mn钢的强化机制 os对Pe%和dp1/:二组织参量回归（式(1）)总效果特别显著表明：钢的化学成分和工艺参数的改变使Pe%增加和铁素体晶粒细化是使控轧控冷16Mn钢os提高的重要机制；但式（2)表明含硅量，含锰量和含铝量还可不通过P%及de~1/二组织参量而影响▣s,硅和锰显然是通过固溶强化作用机制，而铝则是通过固定氮而使氨的固溶强化作用减弱。控轧控冷工艺参数中只有冷却速度和快冷始冷温度可通过P%和d。:二组织参量而影响Js,其中冷却速度在式(13)和式(14)中都出现，而且作用也都很显著，所以控冷冷却速度是通过Pe%和d。1/:二组织参量决定控轧控冷16Mn钢σs的主要工艺因素。快冷始冷温度提高只略使Pe%降低，因此可胳使σs降低。 σ，对组织参量P%的回归总效果特别显著（见式(3）)表明：钢的化学成分和工艺参数变化使Pe%增加是使控轧控冷16Mn钢σb提高的主要机制。但式(4)表明，钢的化学成分及工艺参数通过细化铁素体晶粒而增大d。1,也是提高σb的机制之一；含碳量增加使P%增加是碳提高σ，的主要机制；锰还有-一定固溶强化作用，硅主要是通过固溶强化而提高σ；铝是通过固定氨以减小固溶氛的固溶强化而使σ，降低。 4.3钢的化学成分和工艺参数对控轧控冷16Mn钢塑性的影响机制式(5)表明：钢的化学成分和工艺参数变化使P%增加，是它们使δ5降低的主要机制。由式(14)可见，由于含碳量、含锰量和控冷冷却速度增加使Pe%显著增加，所以它们使8明显降低。式（6)表明，锰的固溶强化也会引起δ降低。式(7)表明：钢的化学成分和工艺参数变化使P%减小、使铁素体晶粒细化（使 d增加)，是它们提高的主要机制。比较式（13)和式(14)可见，使铁素体晶粒显著细化的因素（含碳量、含锰量和冷却速度），正是使P%明显增加的因素，这就决定了这些因素对中影响的复杂性。 4.4控轧控冷16Mn钢的韧化机制式(9)表明：钢的化学成分和工艺参数变化使P%减少、使铁素体晶粒细化，是它们使常温a.提高的主要机制。对比式(13)和(14)可以看出，使铁素体晶粒显著细化的因素（含碳量、含锰量和冷却速度），也是使P®%明显增加的因素，这意味着这些成分及工艺因素对常温a的影响有抵消作用。比较式(10)与式(9)表明：含硫量和含铝量还可以不通过Pe%和dp:/二组织参量影响常温ak。含硫量增加通过使硫化物量增加显著降低常温a;含铝量增加使固溶氯的固溶强化和脆化作用减小，从而使常温αk提高。对比式(11)与式(9)、式(12)与式(10)可以看出，钢的化学成分和工艺参数对-40℃a:的影响机制与它」对常温a,的影响机制是相同的式。 5结论 (1)通过控轧控冷实验和二元线性逐步回归分析获得控轧控冷16M钢力学性能与组织间的定量关系。 174

其中含碳量和冷却速度作用最显著。。控轧控冷铜的强化机制对尸“ 和一 ‘ ’ 二组织参量回归式总效果特别显著表明钢的化学成分和工艺参数的改变使尸增加和铁素体晶粒细化是使控轧控冷钢叭提高的重要机制，但式表明含硅量、含锰量和含铝量还可不通过尸及一 ‘ 二组织参量而影响，，硅和锰显然是通过固溶强化作用机制，而铝则是通过固定氮而使氮的固溶强化作用减弱。控轧控冷工艺参数中只有冷却速度和快冷始冷温度可通过尸和一 ’ ’ 二组织参量而影响。，其中冷却速度在式和式中都出现，而且作用也都很显著，所以控冷冷却速度是通过尸写和一 ’ ，二组织参量决定控轧控冷钢的主要工艺因素。快冷始冷温度提高只略使尸降低，因此可略使。、降低。、对组织参量尸的回归总效果特别显著见式表明钢的化学成分和工艺参数变化使增加是使控轧控冷钢提高的主要机制。但式表明，钢的化学成分及工艺参数通过细化铁素体晶粒而增大一 ‘ ，也是提高、的机制之一含碳量增加使尸。增加是碳提高、的主要机制锰还有一定固溶强化作用硅主要是通过固溶强化而提高铝是通过固定氮以减小固溶氮的固溶强化而使降低。。铜的化学成分和工艺参数对控轧控冷钢塑性的影响机制式表明钢的化学成分和工艺参数变化使尸增加，是它们使占。降低的主要机制。由式可见，由于含碳量、含锰量和控冷冷却速度增加使尸显著增加，所以它们使占。明显降低。式表明，锰的固溶强化也会引起降低。式表明钢的化学成分和工艺参数变化使尸减小、使铁素体晶粒细化使 ‘ 增加，是它们提高劝的主要机制。比较式和式可见，使铁素体晶粒显著细化的因素含碳量、含锰量和冷却速度，正是使尸明显增加的因素，这就决定了这些因素对币影响的复杂性。控轧控冷钢的韧化机制式表明钢的化学成分和工艺参数变化使尸减少、使铁素体晶粒细化，是它们使常温提高的主要机制。对比式和可以看出，使铁素体晶粒显著细化的因素含碳量、含锰量和冷却速度，也是使明显增加的因素，这意味着这些成分及工艺因素对常温的影响有抵消作用。比较式。与式表明含硫量和含铝量还可以不通过尸和一 ’ 二组织参量影响常温。含硫量增加通过使硫化物量增加显著降低常温。含铝量增加使固溶氮的固溶强化和脆化作用减小，从而使常温、提高。对比式与式、式与式。可以看出，钢的化学成分和工艺参数对一 ℃ 、的影响机制与它们对常温的影响机制是相同的式。结论通过控轧控冷实验和二元线性逐步回归分析获得控轧控冷钢力学性能与组织间的定量关系