Vol.21 No.2 柳得橹等：形变对奥氏体中温等温转变组织与性能的影响 ·167· 表1试验用钢的化学成分和杂质量（质量分数） % 编号 C Mn Si Nb V Ti Als N Br Ca Cu Cr Ni 3Y0.0431.540.140.044-0.0420.0460.00240.0005 0.00450.0020 6B0.0721.340.230.0430.0400.0180.0290.01600.0032 0.0038 8Y0.1401.340.380.028-0.0160.0370.01000.00880.0088 0.150.020.20 3Y的An温度为900℃左右，B、为600~660℃，而 将上述形变热处理制度处理的试样经砂纸 工业钢6B的A,在870℃左右，B、温度为680~ 磨光和电解抛光制备成金相试样，用金相显微镜 690℃.本工作没有测定8Y试样的CCT曲线，但 和扫描电镜观察了组织，测定了晶粒的平均截距 根据宝钢的技术资料表明8Y钢的A,温度为 和硬度(HV,),实验结果归纳在表2中.其中试样 830℃，以30℃s至3℃5速度冷却时B温度在 编号的第1位数字3，，8分别代表纯净钢3Y和 550-590℃.而纯净钢3Y经900℃变形70%后冷 工业钢6Y,8Y;末位数字1代表在500℃等温 却时，冷速在10℃s至2℃s范围都得到以贝氏 500s,数字2表示等温800s.3Y和8Y钢锻造状 体为主的组织，奥氏体直到660℃左右才开始转 态试样的晶粒尺寸和硬度(HV,)也列在表2 变，生成a相.在实验测定CCT曲线的基础上， 中，由表中的实验结果可见：工业钢X60经780℃ 对纯净钢3Y和工业钢6B及8Y进行了形变奥氏 变形70%再在500℃等温的试样6-7D1和6-7D2 体的中温等温转变实验研究，以便了解形变对随 的平均晶粒截距已达到1μm水平，纯净钢经不 后奥氏体中温等温转变的影响.试样加热至奥氏 同形变热处理的试样平均晶粒截距都在2μm以 体高温区固溶后快速冷却到变形温度T或T,(T 下，其余试样的晶粒大小都在2~3μm的水 为780℃，T,为900℃)压缩70%（变形速率1/s), 平.图1的(a),(b),(c)分别给出了试样3-7D1, 再冷却到500℃分别保持500s或800s.由前面 6-7D2和6-9D2的晶粒大小统计分布直方图（沿X 的实验结果可知对于3Y,6B和8Y3种钢变形温 .方向测量值).图2是3Y钢经900℃变形后在 度T,(780℃)位于A,和A之间，当冷速较慢时在 500℃等温转变试样的金相组织.图3(a)、(b)、(c) 780℃已有α相生成、是试样的两相区，但冷速足 分别是3-7D1,6-7D2和6-9D2试样的扫描电镜二 够快时在这3种钢中780℃仍是奥氏体区.而变 次电子像.可见，3种钢经均匀化处理后快速冷却 形温度T,(900℃)对全部试样都是奥氏体区，等 到900℃或780℃变形70%，再进行适当的中温 温转变温度500℃则是贝氏体相变区. 等温转变能够有效地细化组织和改善力学性能， 1.2形变热处理试样的组织与强度 3Y,6B和8Y由HV,硬度换算的抗拉强度分别达 表2等温处理试样的晶粒尺寸与硬度(HV)换算的抗拉强度 试样号形变热处理制度 平均晶粒尺寸/μm 抗拉强度MPa 注 3-7D1 T压缩70%→500℃，500s X:1,96,Y:1.90(计数463晶粒) 778.1 图l-a 6-7D1 T压缩70%◆500℃，500s X:2.2gY:0.76(计数212晶粒) 696.8 8-7D1 T,压缩70%+500℃，500s 717.4 3-7D2 T压缩70%→500℃，800s 6-7D2 T1压缩70%+500℃，800s X0.99,Y1.0(计数223品粒) 图1-b 8-7D2 T压缩70%→+500℃，800s 3-9D1 T压缩70%-+500℃，500s 一 6-9D1 T2压缩70%+500℃，500s 8-9D1T2压缩70%+500℃，500s X:2.59Y:2.55(计数223晶粒) 3-9D2 T压缩70%→500℃，800s 6-9D2 T2压缩70%→500℃，800s :1.36,Y:1.41(计数532晶粒) 图1-c 8-9D2 T2压缩70%+500℃，800s 3Y 锻造状态 X:2.69,Y2.75(计数587晶粒) 627 8Y 锻造状态 *X4.21,Y:1.21(计数212晶粒) 568V o l 一 2 1 N O 一 2 柳得槽等 : 形变对奥氏体 中温等温转变组织与性能的影 响 表 1 试验用钢 的化学成分和杂质 t (质 t 分数 ) 编号 3Y 0 . 0 4 3 6 B 0 . 0 7 2 SY 0 . 14 0 M n 1 . 5 4 1 . 3 4 1 . 3 4 V T i A L P S N C u C r N i 0 . 14 0 . 一 0 . 0 4 2 0 . 0 4 0 0 . 0 1 8 一 0 . 0 1 6 0 . 0 0 2 4 0 . 0 16 0 0 . 0 10 0 0 . 0 0 0 5 0 . 0 0 3 2 0 . 0 0 8 8 0 . 0 0 4 5 0 . 0 0 2 0 0 . 2 3 0刀 0 3 8 0 . 3 8 0 . 0 . 0 0 8 8 0 . 1 5 0 . 0 2 0 . 2 0 一4 , j只é . 叮一0 一042 3Y 的 A 。 温度 为 g 0 0 0C 左 右 , B , 为 6 0 0 一 6 6 0 ℃ , 而 工 业 钢 6 B 的 A 。 在 8 7 0 ℃ 左 右 , B , 温 度 为 6 8 0 一 69 0 ℃ . 本 工 作 没有 测 定 S Y 试 样 的 C C T 曲 线 , 但 根 据 宝 钢 的 技 术 资料 表 明 S Y 钢 的 rA , 温 度 为 83 0 ℃ , 以 3 0 ℃ s/ 至 3 ℃ s/ 速 度 冷 却 时 B , 温 度 在 5 0一 59 0 ℃ . 而纯 净钢 3 Y 经 9 0 ℃ 变 形 70 % 后冷 却 时 , 冷 速 在 10 ℃ / s 至 2 ℃ / s 范 围都得 到 以 贝 氏 体为 主 的组 织 , 奥 氏体直 到 6 60 ℃ 左 右 才 开始 转 变 , 生成 a 相 4[] . 在 实验 测定 C C T 曲线 的基础 上 , 对纯 净钢 3 Y 和工 业钢 6 B 及 S Y 进行 了形 变 奥 氏 体的 中温 等温 转 变 实验研 究 , 以 便 了解 形 变对随 后 奥 氏体 中温等温转 变 的 影 响 . 试 样加 热 至奥 氏 体高温 区 固溶 后 快速 冷却到 变形 温 度 式或 兀(界 为 7 8 0 ℃ , 几 为 9 0 0 ℃ ) 压缩 70 % ( 变形 速率 1s/ ) , 再冷却到 5 0 0 ℃ 分别保持 5 0 5 或 8 0 5 . 由前 面 的实 验结 果 可 知 对于 3 Y 、 6 B 和 8 Y 3 种 钢变 形 温 度 兀(7 80 ℃ )位于 A 。 和 人 , 之 间 , 当冷 速较 慢 时在 78 0 ℃ 已 有a . 相 生成 、 是 试样 的两相 区 , 但冷速足 够快 时 在 这 3 种 钢 中 7 80 ℃ 仍是 奥 氏体区 . 而 变 形 温度 爪 (90 0℃ ) 对全部试样都是 奥 氏体 区 , 等 温 转变 温度 5 0 0℃ 则是 贝 氏体相 变区 . 1 . 2 形 变热处理试样的组 织与强 度 将 上 述 形 变热 处理 制 度 处理 的 试样 经 砂 纸 磨 光 和 电解抛 光 制 备成 金相 试 样 , 用金 相 显微 镜 和 扫描 电镜观 察 了组 织 , 测定 了晶粒 的平 均截 距 和硬 度 ( H V S ) , 实验 结果 归纳 在 表 2 中 . 其 中试 样 编 号 的第 l 位 数 字 3 , 6 , 8 分 别 代表纯 净钢 3 Y 和 工 业 钢 6 Y , S Y ; 末 位 数 字 l 代表 在 5 0 ℃ 等 温 5 0 0 5 , 数字 2 表示 等温 8 0 s . 3 y 和 S Y 钢锻 造状 态 试 样 的 晶 粒 尺 寸 和 硬 度 ( H V S ) 也 列 在 表 2 中 . 由表 中的实 验结果 可见 : 工业 钢 x 60 经 78 0 ℃ 变 形 7 0 % 再在 50 0 ℃等温的试 样 6 一 7 D I 和 6 一 7 D 2 的平 均 晶粒截 距 已 达 到 1 卜m 水 平 , 纯 净 钢 经 不 同形 变热处理 的 试样 平均 晶粒 截距都在 2 卜m 以 下 , 其 余 试样 的 晶 粒 大 小 都 在 2 一 3 “ m 的 水 平 . 图 1 的 ( a) , ( b) , c( )分 别 给 出 了 试 样 3 一 7 D I , 6 一 7 D 2 和 6 一 9 D 2 的 晶粒大小 统计分布 直方 图 (沿 X 方 向 测 量 值 ) . 图 2 是 3 Y 钢 经 90 0 ℃ 变 形 后 在 5 0 ℃ 等 温 转 变 试 样 的 金相 组 织 . 图 3( a) 、 (b) 、 c( ) 分别是 3 一 7 D I , 6 一 7 D 2 和 6 一 9 D 2 试样 的扫描 电镜二 次电子像 . 可见 , 3 种钢 经均 匀 化处理后 快速 冷 却 到 9 0 0℃ 或 7 8 0 ℃ 变形 7 0 % , 再进 行 适 当的 中 温 等温 转变能够有效地细 化组 织 和 改 善力学 性能 3 Y , 6 B 和 S Y 由 VH , 硬 度换算 的抗拉 强度分 别 达 表 2 等温处理试样的晶粒尺 寸与硬度 ( B V S )换算的抗拉强度 试样 号 形 变热处理制度 3 一 7D I 6 一 7D I 8 一 7D I 3 一 7D 2 6 一 7 D 2 8 一 7D 2 3 一 g D I 6 一 g D I 平均晶粒尺寸 /卜m 龙 1 . 9 6 , Y : 1 . 9 0 (计数4 6 3晶粒 ) 龙丫 2 . 2 爪 :Y 0 . 7 6 (计数 2 1 2晶粒 ) 抗拉 强度 /M P a 注 7 7 8 . 1 6 9 6 8 7 1 7 . 4 图 l 一 a 龙 0 . 9 9 , :y l . 0 (计数2 2 3晶粒 ) 图l 一 b 8 一 g D I 3 一 9D 2 6 一 9D 2 8 一 9D 2 3Y 8Y 五压缩7 0%斗 5 0 0 ℃ , 5 0 0 5 lT 压缩 7 0%一 5 0 0℃ , 5 0 0 5 lT 压缩 7 0%一 5 0 0℃ , 5 0 0 5 lT 压缩7 0%斗 5 0 0 ℃ , 8 0 0 5 lT 压缩7 0% 冲 5 0 0 ℃ , 8 0 0 5 lT 压 缩7 0% 。 5 0 0 oC , 8 0 0 5 兀压缩 7 0% 。 5 0 0℃ , 5 0 0 5 兀压缩7 0% 一 5 0 0 oC , 5 0 0 5 2T 压缩 7 0% * s 0 0 0C , 5 0 0 5 兀压缩 7 0%。 5 0 0 ℃ , 8 0 0 5 2T 压缩 7 0% 。 5 0 0 ℃ , 5 0 0 5 2T 压缩7 0% 、 5 0 0 ℃ , 8 0 0 5 锻造状态 、 锻造状态 x : 2 5 9 ) : 2 . 5 5 (计数2 2 3 $1 粒) 矛 1 . 3 6 , :y l . 4 1 (计数 5 3 2晶粒 ) 图 1 一 c :X 2 . 6 9 , :Y 2 . 7 5 (计数 5 8 7晶粒 ) 吮 4 . 2 1 , Y : 1 . 2 1 (计 数2 12晶粒 ) 6 2 7 5 6 8