·508- 北京科技大学学报 2002年第5期 表1三种模拟试验工艺考察点参数表 较大，如图2所示.到了终轧道次后，奥氏体晶 Table 1 Parameters of three simulating technologies 粒仍很粗大 道次 变形量/% 【俊影/℃ RI 45.0 1000 FI 37.8 970 F2 35.9 920 F3 31.1 880 F4: 26.8 845 F5 22.4 810 2 结果与讨论 2.1二相粒子析出对模拟连铸连轧板坯边角部 位奥氏体晶粒大小的影响 图2直轧边部R1后的奥氏体组织 由直装轧制板坯边部奥氏体晶粒尺寸分布 Fig.2 Austenite after rough rolling on the edge 图1可以看出，经粗轧(T=1100℃，8=45%)，精轧 2.2二相粒子析出对连铸连轧板坯中心部位的 第2道次(T=920℃，￡=35.9%)及精轧第五道次 奥氏体晶粒度大小的影响 (T=810℃，8=22.4%)后，奥氏体晶粒再结晶不完 由直装轧制板坯中部奥氏体晶粒尺寸变化 全，虽然轧后晶粒明显细化，从567m减至43 如图3所示.粗轧(T=1150℃，e=45%)后，由于中 μm,但晶粒仍比较粗大，而且晶粒尺寸不匀. 部温度较高，奥氏体晶粒再结晶比较完全，所 薄板坯浇注后的凝固过程中，边角部的奥 以晶粒尺寸巨大.精轧第2道次(T=920℃，e= 氏体晶粒很粗大，在随后（连铸二冷段等）的冷 35.9%)及精轧第5道次(T=810℃，=22.4%)后， 却过程中，由于冷却速度过快，除少数在液态形 奥氏体晶粒再结晶不完全，晶粒尺寸不均匀，而 成的TN颗粒外，几乎所有的C,N化物都来不 且终轧后出现了变形带，奥氏体晶粒由粗轧后 及析出，而固溶于奥氏体中，阻止了奥氏体再结 的620m细化到终轧后的323m 晶细化晶粒的作用.同时，由于冷却速度快，奥 薄板坯浇注后的凝固过程中，T原子会在 氏体晶粒也来不及长大.因此铸态时的粗大奥 枝晶间发生偏析，随着温度降低，偏析的T浓 氏体晶粒在急冷到850℃时几乎原样地保存 度将逐步增加.并且，由于冷却速度越慢，T的 下来. 偏析将更加严重.因此中心部位凝固过程中，T 由于在加热前，二相粒子析出数量较多，所 原子的偏析相当严重.专家研究表明，偏析处 以在随后的加热保温过程中，大量析出起到了 原子浓度能达到T原子平衡浓度的5倍以上. 阻止奥氏体晶粒长大的作用.并且由于奥氏体 另外，N原子随温度降低也发生偏析.如果偏析 在再结晶温度区内的再结晶会细化一些奥氏体 浓度高的T原子和偏析浓度高的N原子处于 晶粒，而原本粗大的奥氏体晶粒的再结晶细化 同一区域内，T和N有极强的亲和力，此处便极 是很有限的.因此粗轧后边角部的奥氏体晶粒 易生成粗大TiN夹杂，尺寸可达~5um可. 600 500 600 400 且 300 400 200 200 100 RI F2 F5 0 2 1100 920 810 1150 920 810 t/℃ t/℃ 图1直轧边部奥氏体晶粒尺寸a 图3直轧中部奥氏体晶粒尺寸a Fig.1 Grain size of austenite on the edge Fig.3 Grain size of austenite on the middle第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 钢在直轧过程 中二相粒子析 出 对奥氏体晶粒的影响 米振莉 ‘， 余 伟 ” 陈银莉 ” 蔡庆伍 ‘， 董晓辉 ” 北京科技大学高效轧制国家工程研究中心 ， 北京 冶金部建筑研究总院 ， 北京 摘 要 通过热模拟轧制技 术 ，研究 了不 同工艺 条件下 二相粒子 析 出物对 奥 氏体再结 晶 的影 响 ， 并对 钢直接轧制工 艺 中 ， 化物 的析 出对组 织性 能 的影 响进行 了深人探讨 结果表 明 ， 利用 二相粒子析 出可 以 细化奥 氏体晶粒组织 ， 从而 改善钢 的 内部组织 和 材料 的力学性能 关键词 钢 直轧 二相 粒子 析 出 奥 氏体 晶粒 分 类号 在钢 中普遍 使用 微合金元素 ， 以 提高钢 的 组织性能 ， 使之形 成碳 、 氮 及碳氮 化物 ， 利用 在 不 同 的条件下 产生溶解 和析 出机理起抑 制 晶粒 长 大 以及 产 生沉淀强 化作用 「 微合金元素所形 成 的强碳氮化物熔点高 、 稳定性好 ， 不 宜集 聚 长 大 ， 弥散分布在奥 氏体晶界上 ， 故能有效地阻止 高温下 奥 氏体 晶粒的长大 由于薄板坯连铸连 轧 工 艺 与传统板带生 产 工艺存在很 大不 同 ， 使 钢 中主要微合金元素的 固溶析 出过程存在 明显 差 异 ， 这将直接影 响直轧过程 中的微合金 化效 果 ， 并最 终影 响到 产 品 的性 能和 质量队 试验方法 试样制备与设备选择 试验用 钢是在某轧钢厂 获取 的 级钢 板 ， 这 种钢 为含 ， 和 等 的低碳微合金 钢 根据 热模拟试验机对试验用 钢 尺 寸 的需 要 ， 将 试样 加工成 中 的 圆柱 形 试样 采 用 圆柱轴 向压缩式 变形方式 ， 在 巧 热 模拟 试验机上 进行 晶粒度 的测 量 与分析是将 制备好 的试样 打磨 ， 抛光 ， 浸蚀 放在 光学显微 镜下 观察 ， 本实验使用 了 一 型 光学 显微镜 ， 它具有相 当高 的光学 分析精度 热模拟试验 试验 的重点放在模拟 连铸坯边 角部位和 中 收稿 日期 刁尔 米振莉 女 ， 岁 ， 硕士 心 部位在 连轧过程 中二相粒子析 出对组织 的影 响上 同时 ， 为 了对 比和 分析 ， 还 模拟常规连 轧 工 艺 下 的碳氮化物析 出对组 织 的影 响 试验模 拟 三 种 工 艺 路线 ， 分别 为连铸 连轧 板坯边 角部 位 、 连 铸连 轧 板 坯 中心 部 位 和 常 规 轧 制 工 艺 路线 连铸连轧 板坯边 角 部位工艺 路线 为 将试 样 以 ℃ 的速度 加 热 到 ℃ 由于 加 热 温 度高 ， 为 防止 因加 热温度过高使试样熔化 ， 在 ℃ 以 ℃ 加 热到 ℃ ， 保温 后 ， 以 ℃ 降到 ℃ ， 然 后 再 以 ℃ 加热 到 ℃ ， 保 温 以 ℃ 冷到 ℃ ， 进 行 变形 之后 以 ℃ 冷到 ℃ 进 行精轧 变形 连铸连轧板坯 中心部位工艺 路线大体与边 角 部位 相 同 ， 区 别在 于 ℃ 保温 后 以 ℃ 的 速度 冷到 ℃ ， 而 不 经过冷却及再加 热过 程 常规轧 制工 艺 路线 类似前两 种 工 艺 路线 ， 将 试样 加 热到 ℃ 保温 ， 之后 以 ℃ 的 速 度 冷 到 ℃ ， 并 以 ℃ 的 速度 再冷 到 ℃ ， 随后 以 ℃ 的速度 冷到 ℃ ， 以 ℃ 的速度 冷 到 ℃ ， 以 ℃ 的速度冷到 ℃ ， 最后 再空 冷 到 室 温 热模拟各个部位 的考察点分别定在粗轧第 一道 次后 ， 精轧第二道 次和 精轧第五道 次后 ， 在 每个考 察点完成后 对试样进行淬 火处 理 具体 三种 实验工艺 参数如 表 所 示