Vol.29 SuppL 2 陈银莉等：SPV490钢板直接淬火回火工艺的研究 87。 所示) 段控轧直接淬火回火的结果偏低.采用两阶段控轧 2.3控轧工艺对回火后力学性能的影响 工艺时，随第一阶段总变形量从33%增加到55%. 图3为640回火时再结晶区控轧变形量对直 屈服强度先由33%变形量时的652MPa降低到 接淬火十回火后性能的影响.将实验钢在高温奥氏 44%变形量时的617MPa然后又增加到55%变形 体再结晶区控轧，总变形量为78%，轧后直接淬火， 量时的662MPa.抗拉强度变化趋势相同.随第一 然后在640℃回火时，钢板的力学性能指标为：ō，= 阶段总变形量的增加，延伸率变化不大，其范围为 732MPa,=793MPa=19.0%,一20℃的Akv= 21.9%~22.5%,而冲击功在44%的变形量时出现 160J.强度比两阶段控轧直接淬火回火的结果高， 峰值，一20℃的Ak为226J,比33%变形量时的冲 屈强比也偏高，达到0.92；延伸率和冲击功较两阶 击功高58J. 850 0.95 24f 280 (a) (b) 800 0.90 22 220 750 0.85 是 20 0.80 18上 160 一。一屈服强度 -。-延伸率 650- 一△一抗拉强度 0.75 一一神击功 一口一屈强比 16 600L 304050607080 」0.70 4050607080 100 30 再结晶区总变形量% 再结品区总变形量% 图3再结晶区控轧变形量对直接淬火十回火后性能的影响.()再结晶区变形量对强度的影响：()再结晶区变形量对延伸率和冲击功 的影响 再结晶区控轧的目的是通过变形、再结晶反复 氏体晶粒组织，为轧后在线直接淬火做好组织准备. 交错进行奥氏体晶粒细化，从而细化相变后的组织. 使得回火后的强度提高。但是，采用再结晶区控轧 3结论 后直接淬火的试样回火时，由于碳化物通常在原奥 (1)采用再结晶区控轧后结合直接淬火回火工 氏体晶界析出，恶化了韧性.有关文献表明7，在未 艺时，实验钢的强度大幅度提高，但韧性下降. 再结晶区控轧后直接淬火形成的马氏体和贝氏体， (2)采用奥氏体再结晶区与未再结晶区两阶段 由于有很多碳化物析出点而不会脆化. 控轧后直接淬火时，由于实验钢的淬火临界冷却速 采用两阶段控轧时，当控轧第一阶段总变形量 度较大，直接淬火组织以贝氏体为主 较小时，由于变形不够，奥氏体难以进行完全再结 (2)采用两阶段控轧，结合在线直接淬火十回 晶，引起组织不均匀，且晶粒细化的程度有限，从而 火工艺生产压力容器用SPV490中厚钢板，可获得 导致轧后在线淬火时相变形核位置减少并且相变后 良好的综合力学性能.当第一阶段控轧变形量= 组织粗细不均匀，这就影响到钢板的最终性能.随 44%时，实验钢的屈服强度为617MPa抗拉强度为 着第一阶段轧制变形量的增大，奥氏体逐渐实现完 715MPa延伸率为219%，一20℃的A达到226 全再结晶，同时由于难溶的合金元素碳化物阻止再 J,综合力学性能良好. 结晶晶粒的长大，组织变得较为均匀、细小，有利于 参考文献 在线淬火相变时获得理想组织，进而获得理想的回 【刂尼托采用直接淬火和回火工艺生产高强度钢板.宽厚板， 火组织.但是在总变形量一定时，若第一阶段轧制 1997,3(4):39 变形过大而第二阶段未再结晶区轧制变形不足，则 [2 Lee CS,Choo W Y.Effect of austenite condit ioning on the me 第二阶段轧制时难以增大晶粒内部变形带、位错及 chanical properties of DQ pmocessed NiCr-M o steel//The Inter 亚结构的密度，导致相变时形核位置减少，从而相变 national Symposium on Accderated Cooling/Direct Quenching of 后组织粗大，力学性能降低.因此对实验钢 Steels.Indianapois.Indiana.USA.1997 [3 Chiaki Quchi.Development of steel plates by intensive use of TM- SPV490,在总变形量为78%时，为使钢板在淬火回 CP and direct quenching prooesses.ISJ International,2001,41 火后获得优良的综合力学性能，第一阶段控轧采用 (6):542 44%的变形量较为合适，此时可获得均匀、细小的奥 [4 Busso E P.A continuum theory for dy namic recrystallization with所示) . 2.3 控轧工艺对回火后力学性能的影响 图 3 为 640 ℃回火时再结晶区控轧变形量对直 接淬火 +回火后性能的影响.将实验钢在高温奥氏 体再结晶区控轧, 总变形量为 78 %, 轧后直接淬火, 然后在 640 ℃回火时, 钢板的力学性能指标为 :σs = 732M Pa, σb =793M Pa, δ=19.0 %, -20 ℃的 Akv = 160 J .强度比两阶段控轧直接淬火回火的结果高, 屈强比也偏高, 达到 0.92 ;延伸率和冲击功较两阶 段控轧直接淬火回火的结果偏低.采用两阶段控轧 工艺时, 随第一阶段总变形量从 33 %增加到 55 %, 屈服强度先由 33 %变形量时的 652 MPa 降低到 44 %变形量时的 617 M Pa, 然后又增加到 55 %变形 量时的 662 MPa .抗拉强度变化趋势相同.随第一 阶段总变形量的增加, 延伸率变化不大, 其范围为 21.9 %～ 22.5 %, 而冲击功在 44 %的变形量时出现 峰值, -20 ℃的 A kv为 226 J, 比 33 %变形量时的冲 击功高 58 J . 图 3 再结晶区控轧变形量对直接淬火+回火后性能的影响.( a) 再结晶区变形量对强度的影响;( b) 再结晶区变形量对延伸率和冲击功 的影响 再结晶区控轧的目的是通过变形、再结晶反复 交错进行奥氏体晶粒细化, 从而细化相变后的组织 . 使得回火后的强度提高.但是, 采用再结晶区控轧 后直接淬火的试样回火时, 由于碳化物通常在原奥 氏体晶界析出, 恶化了韧性.有关文献表明[ 7] , 在未 再结晶区控轧后直接淬火形成的马氏体和贝氏体, 由于有很多碳化物析出点而不会脆化. 采用两阶段控轧时, 当控轧第一阶段总变形量 较小时, 由于变形不够, 奥氏体难以进行完全再结 晶, 引起组织不均匀, 且晶粒细化的程度有限, 从而 导致轧后在线淬火时相变形核位置减少并且相变后 组织粗细不均匀, 这就影响到钢板的最终性能.随 着第一阶段轧制变形量的增大, 奥氏体逐渐实现完 全再结晶, 同时由于难溶的合金元素碳化物阻止再 结晶晶粒的长大, 组织变得较为均匀、细小, 有利于 在线淬火相变时获得理想组织, 进而获得理想的回 火组织 .但是在总变形量一定时, 若第一阶段轧制 变形过大而第二阶段未再结晶区轧制变形不足, 则 第二阶段轧制时难以增大晶粒内部变形带、位错及 亚结构的密度, 导致相变时形核位置减少, 从而相变 后组 织粗 大, 力 学 性 能 降 低.因 此 对 实 验 钢 SPV490, 在总变形量为 78 %时, 为使钢板在淬火回 火后获得优良的综合力学性能, 第一阶段控轧采用 44 %的变形量较为合适, 此时可获得均匀、细小的奥 氏体晶粒组织, 为轧后在线直接淬火做好组织准备. 3 结论 ( 1) 采用再结晶区控轧后结合直接淬火回火工 艺时, 实验钢的强度大幅度提高, 但韧性下降. ( 2) 采用奥氏体再结晶区与未再结晶区两阶段 控轧后直接淬火时, 由于实验钢的淬火临界冷却速 度较大, 直接淬火组织以贝氏体为主 . ( 2) 采用两阶段控轧, 结合在线直接淬火 +回 火工艺生产压力容器用 SPV490 中厚钢板, 可获得 良好的综合力学性能.当第一阶段控轧变形量 ε= 44 %时, 实验钢的屈服强度为 617 M Pa, 抗拉强度为 715M Pa, 延伸率为 21.9 %, -20 ℃的 A kv达到 226 J, 综合力学性能良好. 参 考 文 献 [ 1] 尼托.采用直接淬火和回火工艺生产高强度钢板.宽厚板, 1997, 3( 4) :39 [ 2] Lee C S , Choo W Y .Eff ect of aust enit e conditioning on the me￾chanical properties of DQ processed Ni-C r-M o steel∥The Inter￾national Symposium on Accelerated Cooling/Direct Quenching of St eels.Indianapolis, Indiana, USA, 1997 [ 3] Chiaki Quchi.Development of steel plat es by intensive use of TM￾CP and direct quenching processes.ISIJ International, 2001, 41 ( 6) :542 [ 4] Busso E P .A continuum theory for dynamic recrystallization w ith Vol.29 Suppl.2 陈银莉等:SPV490 钢板直接淬火回火工艺的研究 · 87 ·