第36卷第5期 北京科技大学学报 Vol.36 No.5 2014年5月 Journal of University of Science and Technology Beijing May 2014 钼微合金化低碳钢的显微组织与力学性能 高静辉，郑为为⑧ 北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京100083 ☒通信作者，E-mail:zhengww@skl.usth.cdu.cm 摘要借助物理模拟系统采用四种不同的多道次变形及控制冷却工艺，研究了成分为0.12C0.78Si-1.42Mn0.74A- 0.32M6钢的显微组织和力学性能.结果显示：使用物理模拟系统进行高温区的多道次热连轧，并结合控制冷却处理，能够得 到不同的复相组织（铁素体/贝氏体组织，贝氏体/马氏体组织）.依贝氏体含量和形态的不同，铁素体/贝氏体复相组织钢的 屈服强度为388-558MPa,抗拉强度为681~838MPa,总延伸率为15%~27%：贝氏体/马氏体复相组织钢的屈服强度为 746MPa,抗拉强度为960MPa,总延伸率为19%. 关键词低碳钢：钼：微合金化：显微组织：力学性能：热轧 分类号TG142.7 Microstructure and mechanical properties of Mo micro-alloyed low-carbon steel GAO Jing-hui,ZHENG Wei-ei State Key Laboratory for Advanced Metals and Materials,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:zhengww@skl.ustb.edu.cn ABSTRACT The microstructure and mechanical properties of 0.12C-0.78Si-1.42Mn-0.74Al-0.32Mo steel under four different multi-pass deformation and controlled cooling after rolling were studied by using of a physical simulation system.The results show that different multi-phase structures (ferrite/bainite and bainite/martensite)can be achieved in the steel under multi-pass deformation at high temperature through the physical simulation system and controlling cooling treatment.The yield strength,tensile strength and total elongation of the steel with the ferrite/bainite structure are 388-558 MPa,681-838 MPa,and 15%-27%,respectively:but the yield strength,tensile strength,and total elongation of the steel with the bainite/martensite structure reach 746 MPa,960 MPa,and 19%,respectively. KEY WORDS low carbon steel:molybdenum:microalloying:microstructure:mechanical properties;hot rolling 随着建筑业的快速发展，当前的建筑物朝着高 体相变，空冷条件下即可得到贝氏体.经高温区多 层化和大型化方向发展，钢结构以其可靠性高、自重 道次热连轧及空冷处理得到的组织具有较好的室温 轻、施工简便快捷等特点越来越广泛用于建筑领域 力学性能，屈服强度都在500MPa以上，屈强比在 中，但钢结构存在着较大的缺陷，即耐火性差.近年 0.65左右，并且有良好的塑性：同时，该组织也具有 来，耐火钢在国内有较快发展.马钢、武钢、宝钢等 较好的高温稳定性(600℃以下)和较好的高温力学 先后研究开发了Mo-Nb、Mo-Nb-Ti、Mo-V、MoCr- 性能(600℃) Nb、Mo-Cr-Nb-V等微合金化的耐火钢O 现在大多采用Gleeble热模拟试验机来进行材 有研究表明2)，在A和Si合金化的低碳钢中 料热加工过程模拟，但由于试样较小，很难进行力学 添加微量Mo能够增加过冷奥氏体的稳定性，在连 性能检测.物理模拟系统是北京科技大学自主研 续冷却的过程中强烈推迟先共析铁素体相变及珠光 发的平面应变热模拟试验机，该系统采用中频加 收稿日期：201303-12 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2014.05.009:http://journals.ustb.edu.cn第 36 卷 第 5 期 2014 年 5 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 36 No． 5 May 2014 钼微合金化低碳钢的显微组织与力学性能 高静辉，郑为为 北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京 100083  通信作者，E-mail: zhengww@ skl． ustb． edu． cn 摘 要 借助物理模拟系统采用四种不同的多道次变形及控制冷却工艺，研究了成分为 0. 12C--0. 78Si--1. 42Mn--0. 74Al-- 0. 32Mo 钢的显微组织和力学性能． 结果显示: 使用物理模拟系统进行高温区的多道次热连轧，并结合控制冷却处理，能够得 到不同的复相组织( 铁素体/贝氏体组织，贝氏体/马氏体组织) ． 依贝氏体含量和形态的不同，铁素体/贝氏体复相组织钢的 屈服强度为 388 ～ 558 MPa，抗拉强度为 681 ～ 838 MPa，总延伸率为 15% ～ 27% ; 贝氏体/马氏体复相组织钢的屈服强度为 746 MPa，抗拉强度为 960 MPa，总延伸率为 19% ． 关键词 低碳钢; 钼; 微合金化; 显微组织; 力学性能; 热轧 分类号 TG 142. 7 Microstructure and mechanical properties of Mo micro-alloyed low-carbon steel GAO Jing-hui，ZHENG Wei-wei State Key Laboratory for Advanced Metals and Materials，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: zhengww@ skl． ustb． edu． cn ABSTＲACT The microstructure and mechanical properties of 0. 12C-0. 78Si-1. 42Mn-0. 74Al-0. 32Mo steel under four different multi-pass deformation and controlled cooling after rolling were studied by using of a physical simulation system． The results show that different multi-phase structures ( ferrite / bainite and bainite /martensite) can be achieved in the steel under multi-pass deformation at high temperature through the physical simulation system and controlling cooling treatment． The yield strength，tensile strength and total elongation of the steel with the ferrite / bainite structure are 388 ～ 558 MPa，681 ～ 838 MPa，and 15% ～ 27% ，respectively; but the yield strength，tensile strength，and total elongation of the steel with the bainite /martensite structure reach 746 MPa，960 MPa，and 19% ，respectively． KEY WOＲDS low carbon steel; molybdenum; microalloying; microstructure; mechanical properties; hot rolling 收稿日期: 2013--03--12 DOI: 10． 13374 /j． issn1001--053x． 2014． 05． 009; http: / /journals． ustb． edu． cn 随着建筑业的快速发展，当前的建筑物朝着高 层化和大型化方向发展，钢结构以其可靠性高、自重 轻、施工简便快捷等特点越来越广泛用于建筑领域 中，但钢结构存在着较大的缺陷，即耐火性差． 近年 来，耐火钢在国内有较快发展． 马钢、武钢、宝钢等 先后研究开发了 Mo--Nb、Mo--Nb--Ti、Mo--V、Mo--Cr-- Nb、Mo--Cr--Nb--V 等微合金化的耐火钢［1］． 有研究表明［2--3］，在 Al 和 Si 合金化的低碳钢中 添加微量 Mo 能够增加过冷奥氏体的稳定性，在连 续冷却的过程中强烈推迟先共析铁素体相变及珠光 体相变，空冷条件下即可得到贝氏体． 经高温区多 道次热连轧及空冷处理得到的组织具有较好的室温 力学性能，屈服强度都在 500 MPa 以上，屈强比在 0. 65 左右，并且有良好的塑性; 同时，该组织也具有 较好的高温稳定性( 600 ℃以下) 和较好的高温力学 性能( 600 ℃ ) ［3］． 现在大多采用 Gleeble 热模拟试验机来进行材 料热加工过程模拟，但由于试样较小，很难进行力学 性能检测． 物理模拟系统［4］是北京科技大学自主研 发的平面应变热模拟试验机． 该系统采用中频加