第6期 黎先浩等：CSP生产600MPa级低碳贝氏体钢的相变 .707. 该工艺经涟钢CSP线生产8O00余吨商业材，钢板 试样冲击吸收功Aw、韧脆转变温度FATT50和180° 碳当量CE(美国金属学会推荐公式)、裂纹敏感指数 弯曲实验结果见表3，可见钢板具有高强韧和良好 Pm、屈服强度Rpo.2、抗拉强度Rm、伸长率A、小试 的成形、焊接性能 样(5mm×10mm×55mm)一40℃夏比V型缺口 表3CSP线生产6O0MPa级低碳贝氏体钢性能指标 Table 3 Properties of 600 MPa grade low carbon bainite steel produced by CSP 类别 CE P R 0.2/MPa R/MPa A/%A.(-40℃)小 FATT30/℃180弯曲(d=3a) 最大值 0.44 0.178 670 775 20 84 最小值 0.46 0.160 590 730 17 72 平均值 0.45 0.169 620 755 18 75 60 合格 properties of HSLA steds.Scand J Metall.1980.9(2):83 4 结论 [4]Hulka K.Gray J M.High temperature processing of line pipe (1)由于加入了合金元素Nb、Ti和Mo等，提 stees//Niobium.Science and Technology:Proceedings of the 高了过冷奥氏体的稳定性，抑制了多边形铁素体形 International Symposium Niobium 2001.Bridgeville.2001:587 [5]Kazukuni H.Toshiyuki H.Keniti A.New extremely low carbon 成，在冷却速度大于10℃s时，静态CCT和动态 bainitic high-strength steel bar having excellent machinability and CCT都不发生先共析铁素体转变，室温组织为贝氏 toughness produced by TPCP technology.Kawasaki Steel Tech 体，使得钢具有较高的强度 Rep,2002(47):35 (2)冷却速度小于7℃s1时，室温组织为铁素 [6]He X L.Shang C J.Yang S W,et al.High performance low car- 体十贝氏体十退化的珠光体的复合组织，随冷却速 bon bainitic steel refinement principle and application.Heat Treat Met,2007,32(12):1 度增加，组织中贝氏体组分迅速增多，硬度大幅增 (贺信菜，尚成嘉，杨善武，等。高性能低碳贝氏体钢的组织 加：在7~20℃s范围内，室温组织主要为粒状贝 细化技术及其应用.金属热处理，2007,32(12)：1) 氏体并逐渐细化，硬度增加平缓；超过20℃s一1后， [7]Shang C J.Wang X M.Yang S W,et al.Microstructure refine- 除粒状贝氏体外，板条贝氏体组分增多，硬度增幅 ment of high strength low carbon bainitic steel.Acta Metall Sin, 较大 2003,39(10):1019 (尚成嘉，王学敏，杨善武，等.高强度低碳贝氏体钢的工艺 (③)变形降低了奥氏体稳定性，动态CCT曲线 与组织细化.金属学报，2003,39(10)：1019) 相对于静态CCT明显向左上方移动，高温转变的开 [8]Hu L J,Shang C J,Wang X M.et al.Effect of relaxation pro- 始温度为800℃，终了温度为700℃，相对静态CCT cess and cooling rate on intermediate phase transformation struc- 均升高了约50℃；动态CCT中温转变的开始温度 ture refinement.JUniv Sei Technol Beijing.2004,26(3):260 为610~668℃，终了温度为520~551℃，相对静态 (胡良均，尚成嘉，王学敏，等，弛豫一析出一控制相变技术中 CCT分别升高了约130℃和90℃. 冷却速度对组织的影响.北京科技大学学报，2004,26(3)： 260) (4)在CSP技术条件下生产6O0MPa级低碳贝 [9]Kang Y L.Fu J.Liu D L,et al.Control of Microstructure and 氏体钢的较优工艺是热轧后入水温度为800℃左 Properties of Steel Produced by TSCR.Beijing:Metallurgical In- 右，冷却速度应控制在25~30℃s1,卷取温度约 dustry Press,2006 550℃.该工艺在涟钢CSP线上已成功实现商业化 (康永林，傅杰，柳得橹，等.薄板坯连铸连轧的组织性能控 生产 制.北京：冶金工业出版社，2006) [10]Jun HJ,Kang JS.Seo D H.et al.Effects of deformation and boron 参考文献 on microstructure and continous cooling transformation inlow carbon [1]Weng Y Q.Wang G D.Wang X H.et al.Ultrafine Grained HSLA steels.Mater Sci Eng A.2006.422(1/2):157 Steel:Theory and Controlled Technology of Microstructure Re- [11]Lis A K.Lis J.Effect of hot deformation and cooling rate on finement of Steel.Beijing:Metallurgical Industry Press.2003 phase transformations in low carbon HN5MVNb bainitic steel. (翁字庆，王国栋，王新华，等.超细晶钢：钢的组织细化理论 Mater Sci Forum,2007.539/543:4620 与控制技术.北京：治金工业出版社，2003) [12]Shanmugam S.Ramisetti N K.Misra R DK.et al.Effect of cool- [2]Rodrigues P C M.Pereloma E V,Santoc D B.Mechanical prop- ing rate on the microstructure and mechanical properties of Nbmi- erties of an HSLA bainitic steel subjected to controlled rolling with croalloyed steels.Mater Sci Eng A.2007.460/461:335 accelerated rolling.Mater Sci Eng.2000.283:136 [13]Singh S B.Bhadeshia H K D H.Estimation of hainite plate thick- [3]Morrison W B.Relationship between thermo mechanical treatment and ness in low-alloy steels.Mater Sci Eng A.1998.245(1):72该工艺经涟钢 CSP 线生产8000余吨商业材‚钢板 碳当量 CE（美国金属学会推荐公式）、裂纹敏感指数 Pcm、屈服强度 Rp0∙2、抗拉强度 Rm、伸长率 A、小试 样（5mm×10mm×55mm） －40℃夏比 V 型缺口 试样冲击吸收功 Akv、韧脆转变温度 FATT50和180° 弯曲实验结果见表3．可见钢板具有高强韧和良好 的成形、焊接性能． 表3 CSP 线生产600MPa 级低碳贝氏体钢性能指标 Table3 Properties of 600MPa grade low carbon bainite steel produced by CSP 类别 CE Pcm Rp0∙2／MPa Rm／MPa A／％ A kv（－40℃）／J FATT50／℃ 180°弯曲（ d＝3a） 最大值 0∙44 0∙178 670 775 20 84 － － 最小值 0∙46 0∙160 590 730 17 72 － － 平均值 0∙45 0∙169 620 755 18 75 60 合格 4 结论 （1） 由于加入了合金元素 Nb、Ti 和 Mo 等‚提 高了过冷奥氏体的稳定性‚抑制了多边形铁素体形 成‚在冷却速度大于10℃·s －1时‚静态 CCT 和动态 CCT 都不发生先共析铁素体转变‚室温组织为贝氏 体‚使得钢具有较高的强度． （2） 冷却速度小于7℃·s －1时‚室温组织为铁素 体＋贝氏体＋退化的珠光体的复合组织‚随冷却速 度增加‚组织中贝氏体组分迅速增多‚硬度大幅增 加；在7～20℃·s －1范围内‚室温组织主要为粒状贝 氏体并逐渐细化‚硬度增加平缓；超过20℃·s －1后‚ 除粒状贝氏体外‚板条贝氏体组分增多‚硬度增幅 较大． （3） 变形降低了奥氏体稳定性‚动态 CCT 曲线 相对于静态 CCT 明显向左上方移动‚高温转变的开 始温度为800℃‚终了温度为700℃‚相对静态 CCT 均升高了约50℃；动态 CCT 中温转变的开始温度 为610～668℃‚终了温度为520～551℃‚相对静态 CCT 分别升高了约130℃和90℃． （4） 在 CSP 技术条件下生产600MPa 级低碳贝 氏体钢的较优工艺是热轧后入水温度为800℃左 右‚冷却速度应控制在25～30℃·s －1‚卷取温度约 550℃．该工艺在涟钢 CSP 线上已成功实现商业化 生产． 参 考 文 献 ［1］ Weng Y Q‚Wang G D‚Wang X H‚et al．Ultrafine Grained Steel：Theory and Controlled Technology of Microstructure Re￾finement of Steel．Beijing：Metallurgical Industry Press‚2003 （翁宇庆‚王国栋‚王新华‚等．超细晶钢：钢的组织细化理论 与控制技术．北京：冶金工业出版社‚2003） ［2］ Rodrigues P C M‚Pereloma E V‚Santoc D B．Mechanical prop￾erties of an HSLA bainitic steel subjected to controlled rolling with accelerated rolling．Mater Sci Eng‚2000‚283：136 ［3］ Morrison W B．Relationship between thermo mechanical treatment and properties of HSLA steels．Scand J Metall‚1980‚9（2）：83 ［4］ Hulka K‚Gray J M．High temperature processing of line-pipe steels∥ Niobium‚Science and Technology：Proceedings of the International Symposium Niobium2001．Bridgeville‚2001：587 ［5］ Kazukuni H‚Toshiyuki H‚Keniti A．New extremely low carbon bainitic high-strength steel bar having excellent machinability and toughness produced by TPCP technology．Kawasaki Steel Tech Rep‚2002（47）：35 ［6］ He X L‚Shang C J‚Yang S W‚et al．High performance low car￾bon bainitic stee-l refinement principle and application．Heat T reat Met‚2007‚32（12）：1 （贺信莱‚尚成嘉‚杨善武‚等．高性能低碳贝氏体钢的组织 细化技术及其应用．金属热处理‚2007‚32（12）：1） ［7］ Shang C J‚Wang X M‚Yang S W‚et al．Microstructure refine￾ment of high strength low carbon bainitic steel．Acta Metall Sin‚ 2003‚39（10）：1019 （尚成嘉‚王学敏‚杨善武‚等．高强度低碳贝氏体钢的工艺 与组织细化．金属学报‚2003‚39（10）：1019） ［8］ Hu L J‚Shang C J‚Wang X M‚et al．Effect of relaxation pro￾cess and cooling rate on intermediate phase transformation struc￾ture refinement．J Univ Sci Technol Beijing‚2004‚26（3）：260 （胡良均‚尚成嘉‚王学敏‚等．弛豫－析出－控制相变技术中 冷却速度对组织的影响．北京科技大学学报‚2004‚26（3）： 260） ［9］ Kang Y L‚Fu J‚Liu D L‚et al．Control of Microstructure and Properties of Steel Produced by TSCR．Beijing：Metallurgical In￾dustry Press‚2006 （康永林‚傅杰‚柳得橹‚等．薄板坯连铸连轧的组织性能控 制．北京：冶金工业出版社‚2006） ［10］ Jun H J‚Kang J S‚Seo D H‚et al．Effects of deformation and boron on microstructure and continuous cooling transformation in low carbon HSLA steels．Mater Sci Eng A‚2006‚422（1／2）：157 ［11］ Lis A K‚Lis J．Effect of hot deformation and cooling rate on phase transformations in low carbon HN5MVNb bainitic steel． Mater Sci Forum‚2007‚539／543：4620 ［12］ Shanmugam S‚Ramisetti N K‚Misra R D K‚et al．Effect of cool￾ing rate on the microstructure and mechanical properties of Nb-mi￾croalloyed steels．Mater Sci Eng A‚2007‚460／461：335 ［13］ Singh S B‚Bhadeshia H K D H．Estimation of bainite plate-thick￾ness in low-alloy steels．Mater Sci Eng A‚1998‚245（1）：72 第6期 黎先浩等： CSP 生产600MPa 级低碳贝氏体钢的相变 ·707·