·1184 北京科技大学学报 第36卷 热轧高强钢就是利用纳米尺寸碳化物的析出强化来 电镜进行组织观察；依照标准GB/T228一2002，采 提高钢板的强度，其微观组织结构为铁素体基体和 用线切割沿热轧板轧向切取标距为50mm的标准拉 纳米尺寸的相间析出碳化物粒子，Funakawa和 伸试样，在CMT510.5微机控制万能试验机上测试 Shimizu等[2-3]指出这种相间析出粒子对基体的析 实验钢的力学性能，夹头移动速度为2mm·min1. 出强化大小在300MPa左右.Yen等4也对这种相 从拉伸试样的夹持端切取10mm×10mm×0.3mm 间析出碳化物粒子的析出规律做了相关研究，并指 的样品制备透射电镜试样，机械研磨至50~60um, 出相间析出粒子通过Orowan机制对铁素体基体的 在冲孔器上冲成直径为3mm的圆片，在-30℃， 强化增量可以达到400MPa以上. 35V电压下电解双喷减薄至中心穿孔，腐蚀液为体 本文研究了不同等温温度下Ti-Mo低碳钢的 积分数5%高氯酸、10%甘油和85%乙醇的溶液，减 组织和力学性能，并分析讨论了相间析出的析出规 薄后用无水乙醇清洗干净，采用JEM-2010型高分 律特点，最后估算了相间析出强化对基体屈服强度 辨透射电镜对析出物进行观察，并用Link-Inca超 增量的贡献 薄窗口能谱仪进行成分分析. 1实验材料及方法 2实验结果 实验用钢采用50kg真空冶炼炉冶炼，其化学成 2.1显微组织和力学性能 分见表1.锻打成尺寸为60mm×60mm×60mm的 图1为热轧板在不同等温转变温度时的扫描电 钢坯，在1250℃保温1.5h,经6道次轧制成3.2mm 镜组织照片.从图1可以看出，钢的基体组织为等 厚度的薄板，终轧温度为900℃，终轧后分别水冷到 轴状的铁素体.研究表明)，这种Ti-Mo低碳钢在 600、650及700℃并在该温度等温保温1h,之后随 870~930℃终轧，然后水冷，之后在550~700℃卷 炉冷却 取，能够得到基体为全铁素体加上尺寸小于10nm 的第二相碳化物析出粒子的组织结构.图2为不同 表1实验钢化学成分（质量分数） Table 1 Chemical composition of the tested steel 等温转变温度时晶粒尺寸的统计结果.由图2可以 Mn Si Ti Mo P 看出，等温转变温度越低，晶粒平均尺寸越小，在 600~700℃等温转变时，热轧板的晶粒平均直径为 0.0851.740.230.140.550.0060.0040.005 5~7um.这是由于奥氏体向铁素体转变温度越低， 在热轧板上切取金相试样，磨制抛光后经5% 转变的过冷度越大，铁素体形核率越高，从而使得晶 硝酸乙醇溶液侵蚀，用CambridgeS250MK2型扫描 粒尺寸越小4] 图1不同等温温度下钢的扫描电镜照片.(a)600℃：(b)650℃：(c)700℃ Fig.1 SEM images of the hot--rolled steel with different isothermal temperatures:(a)600℃；(b)650℃；(c）T00℃ 图3为热轧板在不同卷取温度时的力学性能 而延伸率可以达到21.34% 可以看出，随着卷取温度的降低，钢的屈服强度和抗 在600~700℃等温转变过程中，奥氏体向铁素 拉强度随之提高，钢的屈强比也随之增大；与之相 体转变，同时伴随着第二相碳化物粒子的析出.随 反，钢的延伸率随着卷取温度的降低而下降.当卷 着等温温度的降低，析出的碳化物粒子的尺寸也越 取温度为600℃时，抗拉强度可以达到950MPa,屈 加细小，析出粒子之间的间距也随之减小，从而使得 服强度为925MPa,延伸率为18.44%；而在700℃ 析出强化的效果更加显著2].钢的延展性对转变温 卷取时，抗拉强度为775MPa,屈服强度为705MPa, 度是非常敏感的，转变温度越低，析出粒子的体积分? 1 1 8 4 ? 北 京 科 技 大 学 学 报 第 卷 热轧高强 钢就是利 用纳 米尺寸 碳化物的 析 出 强化来 电镜 进行组织观 察 ； 依 照标 准 采 提高钢 板的强度 其微观 组织 结构为 铁素 体基 体 和 用线 切 割沿热轧板轧 向切 取标距为 的 标准拉 纳 米 尺 寸 的 相 间 析 出 碳 化 物 粒 子 , 和 伸试样 在 微机控制 万能试验机上 测 试 丨 如 等 指 出 这 种 相 间 析 出 粒子对 基体 的 析 实验钢 的 力 学 性 能 夹 头移 动速 度 为 出 强化大小 在 左 右 等 也 对这 种相 从拉伸 试样 的 夹持端切 取 间 析出 碳化物粒 子 的 析 出 规律做 了 相关研究 并 指 的 样 品 制备透射电 镜 试样 , 机械研磨 至 出 相 间 析出 粒子 通过 机制 对 铁 素 体基 体 的 在 冲 孔 器 上 冲成 直 径 为 的 圆 片 , 在 强化增 量可 以达 到 以 上 电 压下 电 解 双喷 减 薄至 中 心 穿孔 , 腐蚀 液为 体 本文 研究 了 不 同 等 温 温 度下 低碳 钢 的 积分 数 高氯 酸 、 甘 油和 乙 醇 的 溶 液 , 减 组 织和力 学性能 并分 析讨论 了 相 间 析 出 的 析 出 规 薄后 用 无 水乙 醇 清洗干 净 , 采 用 型高 分 律特点 最后估算 了 相 间 析 出 强 化对 基体屈 服 强 度 辨 透射 电镜对 析出 物进行观察 , 并用 超 增 量 的贡 献 薄窗 口 能谱仪进行成分分析 实验材料及方法 实 验结 果 实验讓采用 真空 冶炼炉冶 炼 其化学成 力 学 分见表 锻 打成尺 寸为 的 图 为热 轧板在不同 等温 转变温 度时 的 扫描 电 钢坯 在 保温 经 道 次轧制 成 镜 组织照片 从 图 可 以 看 出 , 钢 的 基体 组织为 等 厚度 的 薄板 , 终轧 温度 为 终轧后 分 别水 冷到 轴状 的 铁素 体 研究 表 明 , 这 种 。 低碳钢 在 、 及 ； 并在 该温 度等温 保 温 , 之后 随 终 轧 , 然后 水 冷 , 之 后在 ； 卷 取 , 能 够得 到 基 体为 全铁 素体加 上 尺 寸小 于 、 的 第二相碳化物析 出 粒子的 组织 结构 为不 同 表 实验 钢化学 成分 ( 质量分数 ) 等温转变温度时 晶 粒尺 寸 的 统计结果 由 图 可 以 — — ‘ 看 出 , 等 温 转变 温 度 越 低 , 晶 粒平 均 尺 寸 越 小 , 在 ： 等温转变 时 , 热 轧板 的 晶 粒 平均直径 为 这是 由 于 奧 氏体向 铁素体转变温度 越低 , 在 热 轧板上 切 取金 相试样 , 磨 制 抛 光 后 经 转变 的 过冷 度越大 , 铁 素体形 核率越高 从而使得 晶 硝酸 乙 醇 溶 液侵 蚀 , 用 型 扫 描 粒尺 寸越小 國￡ ： — “ — ■ ； 图 不 同 等温温 度下 钢 的扫 描 电镜 照 片 ( ； ； ： ° ； ° ； 图 为热轧 板 在 不 同 卷 取 温度 时 的 力 学性能 而延 伸率可 以 达 到 可 以 看出 , 随着 卷取温度 的 降低 钢 的 屈服强 度 和抗 在 等温转 变过程 中 , 奥 氏体 向 铁素 拉强度 随之提 高 , 钢 的 屈 强 比 也随 之增 大 与 之 相 体转变 , 同 时伴随 着第二相 碳化 物 粒子 的 析 出 随 反 钢 的 延伸 率 随着 卷取 温 度 的 降 低 而下 降 当 卷 着等温 温度 的 降低 , 析 出 的 碳化物粒 子 的 尺 寸也越 取温度 为 抗拉强 度 可 以 达 到 屈 加细 小 , 析出 粒子 之间 的 间距也随之减 小 , 从 而使得 服强 度为 , 延 伸 率为 ； 而在 ° 析出 强 化 的 效果更加显著 钢 的延展 性对转变温 卷取时 , 抗拉强度为 屈 服 强 度为 度 是非 常敏感的 , 转变 温度越 低 析 出 粒子 的体积分