Vol.26 No.3 胡良均等：驰豫一析出一控制相变技术中冷却速度对组织的影响 ·263· 对中温转变组织的细化有重要作用，按RPC工艺 的M/A含量对钢的韧性不利，因此变形后弛豫将 模拟轧制低碳贝氏体钢时也得到了超细化的中 有利于提高钢的综合性能，尤其是韧性指标. 温转变组织，并且有明显的强化和韧化效果网.然 而，有关弛豫后冷却速度对组织细化的影响并不 4结论 明确.本文的实验结果表明，变形奥氏体弛豫后， (1)利用RPC技术细化低碳贝氏体钢时，其 在较低冷速冷却时，相变后的组织主要是粒状 最终组织与冷却速度有关，当冷却速度较低时， 贝氏体，晶粒边界不明显，该类型贝氏体组织的 相变后组织主要为边界及取向不清晰的粒状贝 韧性并不好，强度也不高.为了提高强度与韧 氏体；当冷却速度大于10℃s后，得到的组织以 性，要利用较高冷却速度下的组织，即细化的板 板条贝氏体为主.板条较细长且残余奥氏体或 条贝氏体组织，该类组织的特点是板条细（残余 M/A成薄膜状分布在板条之间. 奥氏体或MWA以薄膜状存在于板条之间)，并且 (2)在相同快速冷却条件下，变形奥氏体抛豫 板条束的尺寸由于针状铁素体及位错胞状结构 后，所得板条组织比未经弛豫就快速冷却试样中 的作用而细化向.由此可见，弛豫后加速冷却的速 的板条组织更细，板条形状更清晰 度一般应大于10℃5，此时的组织类型及组织细 (3)定量统计表明，在加速冷却条件下，经过 化程度能提高低碳贝氏体钢的强度和韧性， 弛豫的组织中M/A含量比未弛豫组织少， 另外，比较弛豫后加速冷却与不弛豫就加速 冷却的组织时发现，驰豫对贝氏体束中板条贝氏 参考文献 体的宽度有影响.在同等冷却速度下，弛豫试样 1 Shibata K,Asakura K.Transformation behabior and micro- 中板条贝氏体更细：弛豫试样基体中粒状贝氏 structures in ultra-low carbon steels [J].ISIJ Int,1995,35: 体、针状铁素体等第二相组织也较多，这些第二 982 类相组织起到分割板条贝氏体组织的作用；且弛 2 Fujiwara K,Okaguchi S,Ohtani H.Effect of hot deforma- tion on bainite structure in low carbon steels [J]ISIJ Int, 豫后基体中残余奥氏体或MWA的含量能减少， 1995,35:1006 已有研究表明，由于变形使奥氏体的相变 3 Yamamoto S,Yokoyama H,Yamada K,et al.Effect of the 温度提高，因此在变形后只有提高冷却速度才能 austenite grain size and deformation in the unrecrystalliz- 得到较细的板条贝氏体组织.由本文实验结果可 ed austenite region on bainite transformation behavior and 见，变形奥氏体弛豫一段时间再冷却，能得到比 microstructure [J].ISIJ Int,1995,35:1020 在同等冷却速度条件下未弛豫更细的相变组织. 4 Chiou C S,Yang JR,Huang C Y.The effect of prior com- 可见，弛豫过程对变形奥氏体的稳定性是有影响 pressive deformation of austenite on toughness property in an ultra-low carbon bainitic steel [J].Mater Chem Phys, 的，弛豫后在一定的冷速下，中温相变的温度范 2001,69:113 围应有所下降，因此最后得到的板条贝氏体组织 5 Bai D Q,Yue S,Maccagno T M,et al.Effect of deforma- 更细，这对最终力学性能是有益的，当然，在该微 tion and cooling rate on the microstructures of low carbon 合金体系下，特别是在弛豫的条件下，相变先期 Nb-B steels [J].ISIJ Int,1998,38:371 形成的针状铁素体或不规则粒状贝氏体等第二 6王学敏，尚成嘉，杨善武，等，组织细化的控制相变 相组织与板条贝氏体组织的合理搭配，对强度和 技术机理研究[.金属学报，2002,38：661 韧性的提高也是影响的， 7 Wang X,He,Yang S,et al.Refining of Intermediate trans- 由于钢在非再结晶区变形，组织中产生了大 formation microstructure by relaxating processing[J].ISIJ Int,2002.42:1553 量的位错和畸变能，加上变形温度在850℃，在弛 8尚成嘉，杨善武，王学敏，等.RP℃对800MPa级低合 豫过程中很容易发生应变诱导析出，一些合金元 金高强度钢的影响[).北京科技大学学报，2002,24 素会形成碳化物析出”，钉扎在位错或晶界和亚 (2):129 晶界上，而弛豫过程为析出提供了时间，由于微 9 Kim Y M,Kim S K,Lim Y J,et al.Effect of microstructure 合金元素和碳的析出，基体中固溶的合金元素减 on the yield ratio and low temperature toughness of line- 少了，在随后的转变过程中形成的MWA的量自然 pipe steels [J].ISIJ Int,2002,42:1571 就少了.未经弛豫喇变形后快冷，析出不如弛豫 10尚成嘉，杨善武，王学敏，等，新颖的贝氏体/铁素体 后的试样充分，因此相对于未弛豫的组织，变形 双相低碳微合金钢)].北京科技大学学报，2003,25 弛豫后的组织中MA的含量自然较高，由于较多 (3):287 (下转第296页)胡 良均 等 弛豫一析 出一控制相 变技 术 中冷却速 度对 组 织 的 影 响 对 中温 转变 组 织 的细 化 有 重 要 作 用 按 工 艺 模 拟 轧 制 低 碳 贝 氏体钢 时 也 得 到 了超 细 化 的 中 温 转变组 织 ， 并 且 有 明显 的强化 和 韧 化 效 果 〔 然 而 ， 有 关 弛豫 后 冷却 速 度 对 组 织 细 化 的影 响 并不 明确 本文 的实验 结果 表 明 ， 变形 奥 氏体 弛豫 后 ， 在较 低 冷速 冷 却 时 ， 相 变后 的组 织 主 要 是 粒 状 贝 氏体 ， 晶粒边 界 不 明显 ， 该类 型 贝 氏体 组 织 的 韧 性 并不 好 ‘ ， 强度 也 不 高 『 为 了提 高 强度 与韧 性 ， 要 利用 较高冷 却 速 度 下 的组 织 ， 即 细 化 的板 条 贝 氏体 组 织 该类 组 织 的特 点 是板 条 细 残 余 奥 氏体或 以薄 膜 状 存 在 于 板 条 之 间 ， 并 且 板 条 束 的尺 寸 由于 针 状 铁 素 体 及 位错 胞 状 结 构 的作用 而 细化 陌， 由此 可 见 ， 弛 豫后 加 速 冷 却 的速 度 一 般应 大 于 ℃ ， 此 时 的组 织类 型及 组 织 细 化 程 度 能提 高低 碳 贝 氏体 钢 的强度 和 韧 性 另外 ， 比较 弛 豫 后 加 速 冷 却 与 不 弛 豫 就 加速 冷 却 的组 织 时发现 ， 弛豫对 贝 氏体束 中板 条 贝 氏 体 的宽度 有 影 响 在 同等 冷 却 速 度 下 ， 弛豫 试 样 中板 条 贝 氏体 更 细 弛 豫 试 样 基 体 中粒 状 贝 氏 体 、 针 状 铁 素体 等第 二 相 组 织 也较 多 ， 这 些 第 二 类相 组 织起 到 分 割 板 条 贝 氏体 组 织 的作 用 且 弛 豫 后 基 体 中残 余 奥 氏体 或 的含 量 能减 少 己有 研 究表 明 汇 ， 由于 变 形 使 奥 氏体 的相 变 温度 提 高 ， 因此在变形 后 只 有 提 高冷却速 度 才 能 得 到较细 的板条 贝 氏体组 织 由本文 实验 结 果 可 见 ， 变 形 奥 氏体弛 豫 一 段 时 间再 冷 却 ， 能得 到 比 在 同等冷 却速 度 条 件 下 未 弛 豫 更细 的相 变 组 织 可 见 ， 弛豫过 程 对 变形 奥 氏体 的稳 定性 是 有 影 响 的 弛 豫 后在 一 定 的冷 速下 ， 中温相 变 的温 度 范 围应 有 所 下 降 ， 因此 最 后 得 到 的板 条 贝 氏体 组 织 更 细 ， 这对 最 终 力 学性 能 是有 益 的 当然 ， 在 该微 合 金 体 系下 ， 特 别 是 在 弛豫 的条 件 下 ， 相 变 先 期 形 成 的针 状 铁 素 体 或 不 规 则 粒 状 贝 氏体 等 第 二 相 组织 与板条 贝 氏体 组织 的合理 搭配 ， 对 强度和 韧 性 的提 高也 是 影 响 的‘ 由于 钢 在 非 再结 晶区 变 形 ， 组 织 中产 生 了大 量 的位 错 和 畸变 能 ， 加 上 变 形温 度 在 ℃ ， 在 弛 豫 过程 中很 容 易发 生应 变 诱 导析 出 ， 一 些 合 金 元 素会 形 成 碳 化 物 析 出 〔 ， 钉 扎 在位 错 或 晶界和 亚 晶界 上 ， 而 弛 豫 过 程 为 析 出提 供 了 时 间 由于 微 合 金 元 素 和碳 的析 出 ， 基体 中 固溶 的合 金 元 素减 少 了 ， 在 随后 的转变过 程 中形 成 的 的量 自然 就 少 了 未 经 弛 豫钢 变 形 后 快冷 ， 析 出不 如 弛 豫 后 的试 样 充 分 因此 相对 于 未 弛 豫 的组 织 ， 变 形 弛豫后 的组 织 中入刃 的含 量 自然 较 高 由于 较 多 的 含 量 对 钢 的韧 性不 利 ， 因此 变形 后 弛豫将 有 利 于 提 高钢 的综 合 性 能 ， 尤 其 是韧 性 指 标 结 论 利 用 技 术 细 化 低 碳 贝 氏体 钢 时 ， 其 最 终组 织 与 冷 却 速 度 有 关 当冷 却 速 度 较 低 时 ， 相 变 后 组 织 主 要 为 边 界 及 取 向不 清 晰 的粒状 贝 氏体 当冷 却 速 度 大 于 ℃ 后 ， 得 到 的组 织 以 板 条 贝 氏体 为 主 板 条 较 细 长 且 残 余 奥 氏体 或 树 成 薄膜 状 分 布 在 板 条之 间 在 相 同快速 冷 却 条 件 下 ， 变形 奥 氏体 弛豫 后 ， 所 得 板条 组 织 比未 经 弛豫 就 快速 冷 却 试 样 中 的板 条 组 织 更 细 ， 板 条 形 状 更 清 晰 定 量 统 计 表 明 ， 在加 速 冷 却 条 件 下 ， 经 过 弛豫 的组 织 中 含 量 比未 弛 豫 组 织 少 参 考 文 献 ， 们 仁 ， ， 枷 ， ， ， ， 、 妞 ， ， 台 ， 如 【 ， ， ， ， 一 而 月 ， ， ， ， ， 一 ， ， 王 学敏 ， 尚成 嘉 ， 杨善 武 ， 等 组 织 细 化 的控制 相变 技 术机理研 究 金 属 学 报 ， ， 研 ， ， ， ， ， 尚成 嘉 ， 杨善 武 ， 王 学敏 ， 等 对 级低 合 金 高强 度钢 的影 响 北京科 技大 学学报 ， ， ， ， ， 咖 ， ， 尚成 嘉 ， 杨 善武 ， 王 学敏 ， 等 新颖 的 贝 氏体 铁 素体 双 相 低碳微合 金钢 北 京 科技 大 学 学报 ， ， 下转第 页