第1期 田志强等：含钒超细晶双相钢的细化机制 33. 马氏体双相区淬火等方法，但这些方法距离大 ℃·s的冷却速率缓冷到700℃后，以30℃·s的冷 规模工业生产较远·为了进一步使超细晶双相钢接 却速率进行快速冷却，冷却到250℃后进行300s的 近工业生产，本文对冷轧含钒超细晶双相钢进行了 过时效处理，然后冷却到室温.采用TC082E91-2 细化机制研究 型(100kN)试验机进行力学性能测试，试样采用 1实验材料和工艺方法 A50板样，测试方法依照GB斤228-2002标准. 普通金相侵蚀剂采用4%的硝酸乙醇溶液，彩色金 实验钢的化学成分如表1所示.实验用钢采用 相采用Lepera试剂(1%的NSO5水溶液和4% 40kg真空感应炉冶炼，浇俦成钢锭，将钢锭缓慢加 的苦味酸乙醇溶液按1：的比例进行混合)侵蚀， 热到设定温度后，热锻成45mm厚的锻坯，然后经热 图像处理、组织体积分数统计和晶粒尺寸测量采 轧得到厚度为3mm的钢板，热轧工艺如表2所示， 用mage-Pmo图像处理软件.彩色金相采用ZE ISS 然后经66.T%的总冷轧压下率使钢板减薄到1mm AX10显微镜观察，扫描显微组织采用LE0-1450 测定相变点的试样在锻坯上采用线切割切取中4mm× 型电子扫描显微镜观察，析出物采用萃取复型的 10mm的圆柱，相变点测定实验采用德国DL805热 方法得到碳膜，然后利用EM-2010型高分辨电镜 膨张仪完成，通过测试得到钢的Aq温度为720℃， 进行观察 Ag温度为900℃，780℃保温冷却时奥氏体完全转 变为马氏体的临界冷却速率小于30℃·8.退火试 表1实验用钢化学成分 样采用线切割在1.0mm厚的冷轧板上切取，试样尺 Tabe I Chen ical camnposition of the tested steel % 寸为200mmX50mm,退火实验在G leeb le3500上进 Mn Si N 行，通过工艺优化得到了如下优化工艺：采用10℃· 0.1 2.00 0.30 0.10 0.0035 s的加热速度加热到780℃，保温90s然后采用10 表2实验钢热轧工艺 Tabk 2 Hot mlling pmcess of the tested steel 加热温度C 开轧温度C 终轧温度C 冷却方式 最终厚度hmm 1200 1100~1050 780-800 水冷到560~620℃后空冷 3.0 2实验结果 体，热轧板的抗拉强度为735MPa屈服强度为 450MPa延伸率为24%.工程应力应变曲线如 2.1热轧显微组织与性能 图2所示，具有铁素体十马氏体十贝氏体初始显微 热轧显微组织如图1所示，初始显微组织中包 组织的试样的应力~应变曲线具有连续屈服的 含76%的铁素体、10.8%的贝氏体和13.2%马氏 特点 a 10 um 图1热轧显微组织，(a)金相照片（灰色一铁素体，白色一马氏体，黑色一贝氏体）：(b)扫描照片(M一马氏体，B一贝氏体，一铁素体 EF一等轴铁素体，DF一变形铁素体) Fig 1 Hot molling m icmostucture photogmphs (a)metallogmaph (gmay ferrites white-martensite black-bainite):(b)SEM metallogmaph (M- martensite B bainite F ferrite EF equiaxed ferrile DF defomed ferrite)第 1期 田志强等： 含钒超细晶双相钢的细化机制 马氏体 ＋双相区淬火 ［9］等方法‚但这些方法距离大 规模工业生产较远．为了进一步使超细晶双相钢接 近工业生产‚本文对冷轧含钒超细晶双相钢进行了 细化机制研究． 1 实验材料和工艺方法 实验钢的化学成分如表 1所示．实验用钢采用 40ｋｇ真空感应炉冶炼‚浇铸成钢锭‚将钢锭缓慢加 热到设定温度后‚热锻成45ｍｍ厚的锻坯‚然后经热 轧得到厚度为 3ｍｍ的钢板‚热轧工艺如表 2所示‚ 然后经 66∙7％的总冷轧压下率使钢板减薄到1ｍｍ． 测定相变点的试样在锻坯上采用线切割切取 ●4ｍｍ× 10ｍｍ的圆柱‚相变点测定实验采用德国 ＤＩＬ805热 膨胀仪完成‚通过测试得到钢的 Ａｃ1温度为 720℃‚ Ａｃ3温度为 900℃‚780℃保温冷却时奥氏体完全转 变为马氏体的临界冷却速率小于 30℃·ｓ —1．退火试 样采用线切割在1∙0ｍｍ厚的冷轧板上切取‚试样尺 寸为 200ｍｍ×50ｍｍ‚退火实验在 Ｇｌｅｅｂｌｅ3500上进 行‚通过工艺优化得到了如下优化工艺：采用 10℃· ｓ —1的加热速度加热到780℃‚保温90ｓ‚然后采用10 ℃·ｓ —1的冷却速率缓冷到700℃后‚以 30℃·ｓ —1的冷 却速率进行快速冷却‚冷却到 250℃后进行 300ｓ的 过时效处理‚然后冷却到室温．采用 ＴＣ082Ｅ91--2 型 （100ｋＮ）试验机进行力学性能测试‚试样采用 Ａ50板样‚测试方法依照 ＧＢ／Ｔ228—2002标准． 普通金相侵蚀剂采用 4％的硝酸乙醇溶液‚彩色金 相采用 Ｌｅｐｅｒａ试剂 （1％的 Ｎａ2Ｓ2Ｏ5 水溶液和 4％ 的苦味酸乙醇溶液按 1∶1的比例进行混合 ）侵蚀‚ 图像处理、组织体积分数统计和晶粒尺寸测量采 用 Ｉｍａｇｅ--Ｐｒｏ图像处理软件．彩色金相采用 ＺＥＩＳＳ ＡＸ10显微镜观察‚扫描显微组织采用 ＬＥＯ--1450 型电子扫描显微镜观察．析出物采用萃取复型的 方法得到碳膜‚然后利用 ＪＥＭ--2010型高分辨电镜 进行观察． 表 1 实验用钢化学成分 Ｔａｂｌｅ1 Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｄｓｔｅｅｌ ％ Ｃ Ｍｎ Ｓｉ Ｖ Ｎ 0∙1 2∙00 0∙30 0∙10 0∙0035 表 2 实验钢热轧工艺 Ｔａｂｌｅ2 Ｈｏｔｒｏｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｄｓｔｅｅｌ 加热温度／℃ 开轧温度／℃ 终轧温度／℃ 冷却方式 最终厚度／ｍｍ 1200 1100～1050 780～800 水冷到 560～620℃后空冷 3∙0 图 1 热轧显微组织．（ａ） 金相照片 （灰色—铁素体‚白色—马氏体‚黑色—贝氏体 ）；（ｂ） 扫描照片 （Ｍ—马氏体‚Ｂ—贝氏体‚Ｆ—铁素体‚ ＥＦ—等轴铁素体‚ＤＦ—变形铁素体 ） Ｆｉｇ．1 Ｈｏｔｒｏｌｌｉｎｇｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ：（ａ）ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈ（ｇｒａｙ—ｆｅｒｒｉｔｅ；ｗｈｉｔｅ—ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ；ｂｌａｃｋ—ｂａｉｎｉｔｅ）；（ｂ）ＳＥＭｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈ（Ｍ— ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ；Ｂ—ｂａｉｎｉｔｅ；Ｆ—ｆｅｒｒｉｔｅ；ＥＦ—ｅｑｕｉａｘｅｄｆｅｒｒｉｔｅ；ＤＦ—ｄｅｆｏｒｍｅｄｆｅｒｒｉｔｅ） 2 实验结果 2∙1 热轧显微组织与性能 热轧显微组织如图 1所示‚初始显微组织中包 含 76％的铁素体、10∙8％的贝氏体和 13∙2％马氏 体．热轧板的抗拉强度为 735ＭＰａ‚屈服强度为 450ＭＰａ‚延伸率为 24％．工程应力--应变曲线如 图 2所示‚具有铁素体 ＋马氏体 ＋贝氏体初始显微 组织的试样的应力--应变曲线具有连续屈服的 特点． ·33·