·360· 北京科技大学学报 2001年第4期 钢在回火前的组织应是马氏体+贝氏体和变形 代钢材的生产. 奥氏体，如果存在先共析铁素体则会影响钢的 强度，但同时使塑性与韧性改善. 4小结 M血，A1和Si对低合金钢的贝氏体相变动力 (1)含2.3%Mn,0.06%C和微量Nb,Ti,V,B的 学及力学性能有明显影响，本工作制备的试验 高A1钢在780-890℃终轧后快冷，经中温回火 钢Mn含量在1.67%2.34%之间，并加人了适量 可得到微米、亚微米尺寸的细贝氏体组织.钢 的Nb,Ti,V和B.试验结果表明，Mn含量在 的屈服强度超过800MPa,室温和-40℃冲击韧 2.0%一23%的水冷试样在中温贝氏体区回火时 性分别为134174.5J/cm2和103~110J/cm2,延伸 由于大量变形奥氏体转变成贝氏体而具有高强 率大于14%. 度和一定的塑性与韧性.M血含量2.3%的高Al (②)通过控制奥氏体一贝氏体转变获得微 钢（试验钢B2)在780和890℃终轧后回火其屈 米、亚微米尺寸贝氏体组织钢的关键是：在一定 服强度都超过了800MPa并具有良好的韧性， 冷速范围冷却或者经过适当回火处理得到以细 A1的作用机理和规律仍在继续研究中 小贝氏体为主的组织.为此，应通过调整钢的化 33轧制工艺的影响 学成分和热加工制度使钢在奥氏体非再结晶区 试验钢B1-B4的热加工工艺采用了高、低 大变形量变形后控制冷却 两种终轧温度，分别为750-820℃和840-890 (3)采用快冷回火技术制备细贝氏体组织 ℃.终轧温度对各试验钢强度的影响不同，在 钢时，终轧温度宜选在奥氏体低温区，即略高于 780和890℃终轧的B2钢试样的强度没有多大 A温度，并在尽可能低的贝氏体转变温度范围 差别.B1钢低终乳温度试样的强度比高终温 回火，以便提高贝氏体的形核率，获得细小的贝 度的高，但B3、B4钢的情况则相反，较低终轧温 氏体组织 度试样（分别为750和820℃）的强度反而低于 高终轧温度（分别为840和880℃）的.终轧温度 参考文献 对试验锅组织与力学性能的影响取决于钢在冷 1 Kojima A.Ferrite Grain Refinement by Large Reduction 却时的Y→α转变动力学，因化学成分不同而不 Per Pass in Non-recrystallization Temperature Region of 同.根据实验测定的CCT曲线及相变温度可知： Austenite.ISIJ International,1996,36(5):603 2 Deardo A J.Microalloyed Strip Steels for 21st Century. 尽管B3的Aa温度明显低于B4的Aa(参见图1)， Materials Science Forum,1998,15:284 但B3在750℃终轧(B3c试样)和B4在820℃ 3 Pickering F B.High-strengloth Low-alloy steels-a De- 终轧B4c试样)时都很接近各自的Aa温度、已 caole of Progress.in:Proc Conf on Microalloying 77, 有部分铁素体形成，回火时因贝氏体转变量 1977.9 较少以及铁素体弛豫使强度较低，而840℃和 4 Gladman T,Dulieu D,Mclvor I D.Structune Property Relationships in High-strength Microalloyed Steels.in: 880℃分别处于B3和B4的奥氏体区，在奥氏 Proc Conf on Microalloying75,1977.32 体单相区终轧后快速冷却，随后于贝氏体转变 5 LIU Delu,LIN Chang,FU Jie,KE Jun.Continuous Cool- 温度区回火可以得到更大体积分数的细小贝氏 ing Transformation and structure of a Clean Microallying 体，从而获得较高强度和良好的综合性能.对于 Steel.Acta Metallurgica Sinica,1999,35(9):923 B1、B2钢来说，所用的两种终轧温度都位于奥 6 Maruyama N,Uemori R,Sugiyama M.The Role of Niob- 氏体区，较低的终轧温度有利于变形奥氏体为 ium in the Retardation of the Early Stage of Austenite Re- covery in Hot-deformed Steels.Materials Sci and Eng. 随后的贝氏体转变提供更多形核地点、获得有 1998,A250:2 效尺寸细小的组织.因此，在奥氏体低温区终轧 7 Fujiwara K,Okaguchi S.Morphology and Mechanical 并具有较低贝氏体转变温度范围的快冷回火试 Properties of Bainitic Steels Deformed in Unrecrystallized 验钢得到了最高强度和良好的综合性能.其中 Austenite Region.Materials Science Forum,1998,271: B2钢在780和890℃终轧试样的屈服强度都超 284 过800MPa,在这样一个较大的高温范围终轧都 8 Klaus Eberle,Pierre Cantinieaux,Philippe Harlet.New Thermomechanical Strategies for the Production of High 能获得好的力学性能，这在工业生产上具有重 Strength Low Alloyed Multiphase Steel Showing a Trans- 要的意义，意味着有可能用较低成本实现新一 formation Induced Plasticity Effect.Steel Research, 1999,70(6):233. 曰 3 . 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 1 4 0 2 钢 在+回火前的组 织应是马 氏体 贝 氏体和变形 奥氏体 . 如果存在先共析铁素体则会影 响钢 的 强度 , 但同时使塑性 与韧性 改善 . 侧位 , lA 和 is 对低合金钢 的贝氏体相变 动力 学及 力学性能有 明显影 响 , 本工作制备的试验 钢 侧恤含量 在 1 . 67 努卜2 . 3 4% 之间 , 并加人 了适量 的 Nb , iT , v 和 B . 试验笋果表 明 , Mn 含 量在 1 0% ~ 2 . 3% 的水冷试样在 中温 贝氏体区 回火 时 由于大量变形奥 氏体转变成贝氏体而具有高强 度 和一定 的塑性与韧性 . N 恤 含量 .2 3% 的高 lA 钢 ( 试验钢 B 2) 在 7 80 和 8 0 ℃终轧后 回火 其屈 服强度都超过 了 8 0 M Pa 并 具有 良好 的韧 性 , lA 的作用机 理和规律仍在继续研究 中 . 3 3 轧制工艺的影晌 试验钢 B 卜B 4 的热加工工艺采 用 了高 、 低 两 种终轧温度 , 分别 为 75 0 ~ 82 0℃ 和 8 40 一8 0 ℃ . 终 轧温度对各试验钢 强度 的影 响不 同 , 在 7 80 和 8 90 ℃终轧 的 B Z 钢试样的强度 没有多大 差别 . B l 钢低终 轧温度试样 的强度 比高终 轧温 度的高 , 但B 3 、 B4 钢 的情况则相反 , 较低终轧温 度试 样 (分别 为 7 50 和 8 20 ℃ ) 的强度反 而低于 高终 轧温度 (分别为 840 和 8 80 ℃ )的 . 终 轧温度 对试验钢组织与力学性能的影 响取决于钢在冷 却时的 了, 。 转变动力学 , 因化学成分不 同而不 同 . 根据实验测定 的 C C T 曲线及相变温度可知 : 尽管 B 3 的A 。 温度 明显低于 B4 的A 。 (参见 图 1 ) , 但 B 3 在 7 50 ℃终轧 ( B c3 试样 )和 B4 在 82 0 ℃ 终轧 (B c4 试样 ) 时都很接 近各 自的 A 。 温度 、 已 有 部分铁 素体形 成 , 回 火 时因 贝氏体转变 量 较少 以及铁素体弛豫使强度较低 , 而 8 40 ℃ 和 8 0 ℃ 分别处 于 B 3 和 B 4 的奥氏体区 , 在奥 氏 体单相 区终轧后快速冷却 , 随后 于贝 氏体转变 温度 区 回火可 以得到更大体积分数 的细小贝 氏 体 , 从而获得较高强度和 良好的综合性能 . 对 于 B l 、 B Z 钢 来说 , 所用 的两种终 轧温度都位于奥 氏体区 , 较低的终轧温度有 利于变形奥 氏体 为 随后 的贝氏体转变提供更多形核地点 、 获得有 效尺寸细小的组织 . 因此 , 在奥 氏体低 温区终轧 并具有较低贝氏体转变温度范 围的快冷 回火试 验钢得 到了最高强度和 良好 的综合性 能 . 其 中 B Z 钢在 7 80 和 8 9() ℃终轧试样 的屈服强度都超 过 8 0 M Pa , 在这样一个较大的高温范 围终轧都 能 获得 好的力学性能 , 这在工业生产上具有 重 要 的意义 , 意 味着有 可能用较低成本实现新 一 代钢材 的生产 . 4 小结 (l) 含 .2 3% M n , 0 .0 6 % C 和微 量 Nb , iT v, B 的 高 lA 钢在 78 ) 8 90 ℃ 终轧后快冷 , 经 中温 回火 可得到微米 、 亚微 米尺寸 的细 贝氏体组织 . 钢 的屈服强度超过 8 0 M Pa , 室温 和一 40 ℃ 冲击韧 性分别为 1 3小 17 4 . 5 )儿m Z 和 10 3一 11 0 1儿m Z , 延伸 率大 于 14%. (2 ) 通过控制奥 氏体一贝 氏体转 变获得微 米 、 亚微米尺寸贝氏体组织钢 的关键是 : 在一定 冷速范围冷却或者经过适 当回火处理得到以细 小贝氏体为主的组织 . 为此 , 应通过调整钢的化 学成分和热加 工制度使钢在奥 氏体非再结晶区 大变形量变形 后控 制冷却 . (3 ) 采用快 冷 回火技 术制备 细贝氏体组织 钢时 , 终轧温度宜选在奥氏体低温 区 , 即略高于 A 。 温度 , 并在尽可能低 的贝氏 体转变温度范 围 回火 , 以便提高贝 氏体的形核率 , 获得细小的贝 氏体组织 . 今 考 文 献 1 K oj 让n a A . F e币et G ar in eR 6 O e m ent 妙 L吨 e R 改lu tC i o n P er P as in N o n , r eC 理s alt 山时ion 介侧ep art 山限 称乡如 。 f A 也触币et . 】S U nI 细浏山优alI , 19 6 , 36( 5) : 60 3 2 D ea 川O A J . 加五c门目切目 S廿iP S加姆is 阮 ZI tS eC 川功李 N臼妞 d 目, 翻i ~ F优 uI 甄 19 8 , 15 :2 84 3 pi c址山唱 F色 . 班沙 . 咖 n 目曲 玫阴 . ia lor 姗 ,卜- . eD · 以泊】. of 肠旧乎 es s . in : P代` C O fn on 珑 cr 以山o y吨 7 7, 197 7 . 9 4 lO ad 比 an ,T 助山. D, M c l v or I D . S红” 曲叨 . 肠 m洲勺 助助皿脚 . in 班hg 司比卿两 卜五c m目 IOy 目 S忱洽 is . in : P找玲 C o fn on 诵 ct 川山 o y吨 7 5 , 1977 . 3 2 5 L IU eD 】叭 LNI C腼喝 F U Ji e , K E JnU . Co 址汕阳us C o 】 . i n g T晚nI s fo n ” 心on an d tS n ` ot 邝 。 f a Cl o a n 诵 ` 均目妙吨 S触” 1 . A cat 侧回川】也苗ca s而ca, 199 9 , 3 5 (9 :) 92 3 6 M助叮. a N , U . . O d .R S期灯am a M . T b e oR le o f N i d 卜 i切m in 奴 翻冲川西因 of 阮 E盯珍S椒明 。 f A uS 触川et 获岛 . 。。v e万 in 肠玲血 fo n 记 S舰由l s . M的动al s Sic 朗d nE g . 19 8产2 5 0 : 2 7 Fuj lw . 傲 .K 0 城笋hi s . 加肠州肋拓盯 助d M ec ba 画。 日 孙甲涌“ of B 目刘it c s政is ) 触恤目 in U nr 耽心劝山加目 A uS 加川加 斑禅叻 . M毗 e ir al s S c i . “ 沁 F o啊 , 19 8 , 27 卜 284 8 KI . 拍 Ebe r】e , iP e n 七 C ar 山苗e 创叽 P加 Up pe H ar l e L N 口即 n 洲加。 m eC ha 画ca l S tr aet g e s for het rP de cu it 优 of H igh S tr e n ght L O w lA l o y . d M u 】t iP ha 朋 St e 1S h o w in g a l h ln s - 几m 以 i on I n d u c de P las ti e iyt E巧留 t . S et l eR s aerC h , 19 9 , 7 0 ( 6 ) : 2 33