D0I:10.13374/i.issm1001053x.2002.05.007 第24卷第5期 北京科技大学学报 Vol.24 No.5 2002年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.2002 Q345钢在直轧过程中二相粒子析出 对奥氏体晶粒的影响 米振莉》余伟”陈银莉” 蔡庆伍”董晓辉) 1)北京科技大学高效轧制国家工程研究中心，北京1000832)冶金部建筑研究总院，北京100088 摘要通过热模拟轧制技术，研究了不同工艺条件下二相粒子析出物对奥氏体再结晶的影 响，并对Q345钢直接轧制工艺中C,N化物的析出对组织性能的影响进行了深入探讨.结果表 明，利用二相粒子析出可以细化奥氏体晶粒组织，从而改善钢的内部组织和材料的力学性能. 关键词Q345钢；直轧；二相粒子；析出；奥氏体晶粒 分类号TG115.57 在钢中普遍使用微合金元素，以提高钢的 心部位在连轧过程中二相粒子析出对组织的影 组织性能，使之形成碳、氨及碳氯化物，利用在 响上.同时，为了对比和分析，还模拟常规连轧 不同的条件下产生溶解和析出机理起抑制晶粒 工艺下的碳氮化物析出对组织的影响.试验模 长大以及产生沉淀强化作用微合金元素所形 拟二种工艺路线，分别为连铸连轧板坯边角部 成的强碳氨化物熔点高，稳定性好，不宜集聚长 位、连铸连轧板坯中心部位和常规轧制工艺 大，弥散分布在奥氏体晶界上，故能有效地阻止 路线. 高温下奥氏体晶粒的长大.由于薄板坯连铸连 连铸连轧板坯边角部位工艺路线为：将试 轧工艺与传统板带生产工艺存在很大不同，使 样以10℃s的速度加热到1300℃：由于加热温 钢中主要微合金元素的固溶析出过程存在明显 度高，为防止因加热温度过高使试样熔化，在 差异，这将直接影响直轧过程中的微合金化效 1300℃；以1℃/s加热到1400℃，保温2min后， 果，并最终影响到产品的性能和质量. 以10℃s降到850℃，然后再以5℃/s加热到 1150℃，保温2min;以1℃/s冷到1100℃，进行 1 试验方法 R,变形；之后以2℃s冷到970℃进行精轧变形. 连铸连轧板坯中心部位工艺路线大体与边 11试样制备与设备选择 试验用钢是在某轧钢厂获取的Q345D级钢 角部位相同，区别在于1400℃保温2mn后以 3℃s的速度冷到1150℃，而不经过冷却及再加 板，这种钢为含Nb,V和Ti等的低碳微合金钢. 热过程. 根据热模拟试验机对试验用钢尺寸的需要，将 试样加工成Φ10mm×120mm的圆柱形.试样采 常规轧制工艺路线类似前两种工艺路线， 将试样加热到1400℃保温2min,之后以5℃/s 用圆柱轴向压缩式变形方式，在G1 eeble 1500热 模拟试验机上进行.晶粒度的测量与分析是将 的速度冷到940℃，并以5℃/s的速度再冷到 制备好的试样（打磨，抛光，浸蚀）放在光学显微 870℃，随后以2℃/S的速度冷到750℃，以1℃s 的速度冷到500℃，以0.5℃/s的速度冷到400℃， 镜下观察，本实验使用了NEOPHOT-12型光学 最后再空冷到室温. 显微镜，它具有相当高的光学分析精度 热模拟各个部位的考察点分别定在粗轧第 1.2热模拟试验 一道次后，精轧第二道次和精轧第五道次后，在 试验的重点放在模拟连铸坯边角部位和中 每个考察点完成后对试样进行淬火处理.具体 收稿日期200106-29米振莉女，30岁，预士 三种实验工艺参数如表1所示第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 钢在直轧过程 中二相粒子析 出 对奥氏体晶粒的影响 米振莉 ‘， 余 伟 ” 陈银莉 ” 蔡庆伍 ‘， 董晓辉 ” 北京科技大学高效轧制国家工程研究中心 ， 北京 冶金部建筑研究总院 ， 北京 摘 要 通过热模拟轧制技 术 ，研究 了不 同工艺 条件下 二相粒子 析 出物对 奥 氏体再结 晶 的影 响 ， 并对 钢直接轧制工 艺 中 ， 化物 的析 出对组 织性 能 的影 响进行 了深人探讨 结果表 明 ， 利用 二相粒子析 出可 以 细化奥 氏体晶粒组织 ， 从而 改善钢 的 内部组织 和 材料 的力学性能 关键词 钢 直轧 二相 粒子 析 出 奥 氏体 晶粒 分 类号 在钢 中普遍 使用 微合金元素 ， 以 提高钢 的 组织性能 ， 使之形 成碳 、 氮 及碳氮 化物 ， 利用 在 不 同 的条件下 产生溶解 和析 出机理起抑 制 晶粒 长 大 以及 产 生沉淀强 化作用 「 微合金元素所形 成 的强碳氮化物熔点高 、 稳定性好 ， 不 宜集 聚 长 大 ， 弥散分布在奥 氏体晶界上 ， 故能有效地阻止 高温下 奥 氏体 晶粒的长大 由于薄板坯连铸连 轧 工 艺 与传统板带生 产 工艺存在很 大不 同 ， 使 钢 中主要微合金元素的 固溶析 出过程存在 明显 差 异 ， 这将直接影 响直轧过程 中的微合金 化效 果 ， 并最 终影 响到 产 品 的性 能和 质量队 试验方法 试样制备与设备选择 试验用 钢是在某轧钢厂 获取 的 级钢 板 ， 这 种钢 为含 ， 和 等 的低碳微合金 钢 根据 热模拟试验机对试验用 钢 尺 寸 的需 要 ， 将 试样 加工成 中 的 圆柱 形 试样 采 用 圆柱轴 向压缩式 变形方式 ， 在 巧 热 模拟 试验机上 进行 晶粒度 的测 量 与分析是将 制备好 的试样 打磨 ， 抛光 ， 浸蚀 放在 光学显微 镜下 观察 ， 本实验使用 了 一 型 光学 显微镜 ， 它具有相 当高 的光学 分析精度 热模拟试验 试验 的重点放在模拟 连铸坯边 角部位和 中 收稿 日期 刁尔 米振莉 女 ， 岁 ， 硕士 心 部位在 连轧过程 中二相粒子析 出对组织 的影 响上 同时 ， 为 了对 比和 分析 ， 还 模拟常规连 轧 工 艺 下 的碳氮化物析 出对组 织 的影 响 试验模 拟 三 种 工 艺 路线 ， 分别 为连铸 连轧 板坯边 角部 位 、 连 铸连 轧 板 坯 中心 部 位 和 常 规 轧 制 工 艺 路线 连铸连轧 板坯边 角 部位工艺 路线 为 将试 样 以 ℃ 的速度 加 热 到 ℃ 由于 加 热 温 度高 ， 为 防止 因加 热温度过高使试样熔化 ， 在 ℃ 以 ℃ 加 热到 ℃ ， 保温 后 ， 以 ℃ 降到 ℃ ， 然 后 再 以 ℃ 加热 到 ℃ ， 保 温 以 ℃ 冷到 ℃ ， 进 行 变形 之后 以 ℃ 冷到 ℃ 进 行精轧 变形 连铸连轧板坯 中心部位工艺 路线大体与边 角 部位 相 同 ， 区 别在 于 ℃ 保温 后 以 ℃ 的 速度 冷到 ℃ ， 而 不 经过冷却及再加 热过 程 常规轧 制工 艺 路线 类似前两 种 工 艺 路线 ， 将 试样 加 热到 ℃ 保温 ， 之后 以 ℃ 的 速 度 冷 到 ℃ ， 并 以 ℃ 的 速度 再冷 到 ℃ ， 随后 以 ℃ 的速度 冷到 ℃ ， 以 ℃ 的速度 冷 到 ℃ ， 以 ℃ 的速度冷到 ℃ ， 最后 再空 冷 到 室 温 热模拟各个部位 的考察点分别定在粗轧第 一道 次后 ， 精轧第二道 次和 精轧第五道 次后 ， 在 每个考 察点完成后 对试样进行淬 火处 理 具体 三种 实验工艺 参数如 表 所 示 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2002．05．007