第8期 施雄樑等：连续退火工艺对低硅型冷轧低合金高强钢板力学性能的影响 .873. 420 均加剧，导致屈服强度受退火速度的影响更明显 408 42 金相组织检测表明，在不同退火速度时各试样 400 40s 395 40 显微组织构成均为铁素体和珠光体的混合组织， 0 380 +820℃ 800℃退火温度下各退火速度下显微组织如图5所 -。-800℃ 示，从图5可以看出，不同退火速度时显微组织中 +780℃ 360 365 铁素体体积分数存在明显差异，随着退火速度的提 348 高，铁素体体积分数明显降低， 340 形 120 160 退火温度℃ 以800℃退火温度下为例，不同退火速度对应 的显微组织中铁素体体积分数如表5所示.体积分 图4退火速度与屈服强度的关系 数由Axioskopr一MAT显微组织图像分析系统在 Fig.4 Relationship between the annealing speed and yield strength 100倍视场中测定，铁素体体积分数数值为连续10 of samples 个视场测定结果的平均值， (b) (c) 50m 50m 30m 图5800℃退火各冷却速度下显微组织.(a)60mmin;(b)120mmin:(c)160mmin-1 Fig5 Microstructure of samples processed at different annealing speeds:(a)60mmin(b)120mmin:(c)160mmin 表5800℃退火时不同退火速度对应的铁素体体积分数 析出向奥氏体排出C原子使奥氏体富碳，同时钢中 Table 5 Volume fraction of ferrite phase in microstructure at different 添加了奥氏体稳定元素Nb、Ti等，使得珠光体转变 annealing speeds and a annealing temperature of 800C 开始温度明显降低，结合连续退火冷却曲线，先共 退火速度/(mmim-) 铁素体体积分数/% 析铁素体主要在800~680℃之间的缓冷段 60 95.0 (T2一T3)析出，当退火速度小时，先共析铁素体析 120 88.0 出时间相对较长，铁素体体积分数较大，从而屈服强 160 83.0 度和抗拉强度降低而延伸率有一定提高，这与本文 的研究结果一致 众所周知，显微组织铁素体和珠光体的体积分 数比例对钢板的力学性能影响显著，由表5可见， 900 在同样的退火温度下退火速度对铁素体体积分数影 60 m/min 800 120 m/min 响较大，从而对力学性能产生较大影响，一般来说， 160 m/min 随着退火速度的提高，Y→P相变过冷度增加，奥氏 700 ·铁素体(0.1% 体分解珠光体形核加速且共析反应温度降低，根据 600 ·珠光体(0.16 ·贝氏体(0.16 相变动力学和热力学原理，这将导致先共析铁素体 500 ·珠光体999% 含量减少，珠光体转变量增加. ■贝氏体(99.9% 400 为研究连续退火速度对奥氏体相变的影响，采 30 用热力学材料特性模拟软件JMaPro3.0计算此成 10- 10 10P 10P 10* 10 时间s 分设计低合金高强钢的奥氏体等温转变曲线，如 图6所示，同时在图6中标出了不同连续退火速度 图6连续退火冷却曲线与奥氏体等温转变曲线 的冷却曲线.图6可以看出，珠光体转变开始温度 Fig6 Continuous annealing cooling curve and TTT curve of studied 明显低于平衡转变温度，其原因是先共析铁素体的 HSLA图4 退火速度与屈服强度的关系 Fig．4 Relationship between the annealing speed and yield strength of samples 均加剧‚导致屈服强度受退火速度的影响更明显． 金相组织检测表明‚在不同退火速度时各试样 显微组织构成均为铁素体和珠光体的混合组织． 800℃退火温度下各退火速度下显微组织如图5所 示．从图5可以看出‚不同退火速度时显微组织中 铁素体体积分数存在明显差异‚随着退火速度的提 高‚铁素体体积分数明显降低． 以800℃退火温度下为例‚不同退火速度对应 的显微组织中铁素体体积分数如表5所示．体积分 数由 Axioskopr－MAT 显微组织图像分析系统在 100倍视场中测定‚铁素体体积分数数值为连续10 个视场测定结果的平均值． 图5 800℃退火各冷却速度下显微组织．（a）60m·min －1；（b）120m·min －1；（c）160m·min －1 Fig．5 Microstructure of samples processed at different annealing speeds：（a）60m·min －1；（b）120m·min －1；（c）160m·min －1 表5 800℃退火时不同退火速度对应的铁素体体积分数 Table5 Volume fraction of ferrite phase in microstructure at different annealing speeds and a annealing temperature of 800℃ 退火速度／（m·min －1） 铁素体体积分数／％ 60 95∙0 120 88∙0 160 83∙0 众所周知‚显微组织铁素体和珠光体的体积分 数比例对钢板的力学性能影响显著．由表5可见‚ 在同样的退火温度下退火速度对铁素体体积分数影 响较大‚从而对力学性能产生较大影响．一般来说‚ 随着退火速度的提高‚γ→P 相变过冷度增加‚奥氏 体分解珠光体形核加速且共析反应温度降低‚根据 相变动力学和热力学原理‚这将导致先共析铁素体 含量减少‚珠光体转变量增加． 为研究连续退火速度对奥氏体相变的影响‚采 用热力学材料特性模拟软件 JMaPro 3∙0计算此成 分设计低合金高强钢的奥氏体等温转变曲线‚如 图6所示‚同时在图6中标出了不同连续退火速度 的冷却曲线．图6可以看出‚珠光体转变开始温度 明显低于平衡转变温度．其原因是先共析铁素体的 析出向奥氏体排出 C 原子使奥氏体富碳‚同时钢中 添加了奥氏体稳定元素 Nb、Ti 等‚使得珠光体转变 开始温度明显降低．结合连续退火冷却曲线‚先共 析铁 素 体 主 要 在 800～680 ℃ 之 间 的 缓 冷 段 （ T2－ T3）析出‚当退火速度小时‚先共析铁素体析 出时间相对较长‚铁素体体积分数较大‚从而屈服强 度和抗拉强度降低而延伸率有一定提高‚这与本文 的研究结果一致． 图6 连续退火冷却曲线与奥氏体等温转变曲线 Fig．6 Continuous annealing cooling curve and TTT curve of studied HSLA 第8期 施雄 等： 连续退火工艺对低硅型冷轧低合金高强钢板力学性能的影响 ·873·