第6期 余伟等：卷取温度对热轧X70管线钢层流冷却过程残余应力的影响 ·723· 将试样以20℃·s-1的速度加热至1200℃，保温 800 5min:以5℃·s-1的速度冷却到1020℃，以2× ·-500无 750 550℃ 10-3s1的应变速率进行0.05真应变拉伸，保温 +-600℃ 700 1min;然后以15℃·s的速度冷却到实验温度，保 2650 温1min后再次进行0.1真应变拉伸.记录试件在 各个温度下的力和位移，以此测量和计算出钢的屈 550 服强度σ和弹性模量E.结果如图4所示 500 450 0102030405060 时间% 图5带钢中部上表面温度随时间变化 Fig.5 Temperature history in the center of the strip upper surface 600 02004006008001000 575 ·500℃模拟值 温度℃ ·550℃模拟值 550 4-600模拟值 图3X70线膨胀系数随温度变化 ,500℃实测值 Fig.3 Change in linear dilatation coefficient of X70 steel 500 with temperature 475 450 ·屈服强度 2.1 0 020.40.60.81.012 一0弹性模量 2.0 沿带钢宽度的坐标加m =450 11.9 400 18 图6带钢上表面沿宽度的温度分布 1.7 Fig.6 Temperature distribution in width of the strip upper surface 350 90 300 15 80 200 400 600 800 。-500℃ 70 温度气 ·-550℃ 60 +-600℃ 图4X70屈服强度和弹性模量随温度的变化 50 Fig.4 Changes in yield strength and Young's modulus of X70 40 steel with temperature E区 30- 20 10 2计算结果及分析 0.1 03 03 0> 沿宽度方向的坐标m 2.1温度场及相变 对带钢层流冷却后不同卷取温度下的相变和应 图7带钢上表面贝氏体转变量沿宽度的分布 力分布进行计算.图5是带钢中部上表面温度随时 Fig.7 Bainitic volume fraction in width of the strip upper surface 间变化的曲线：图6是模拟卷取温度为500、550和 时，只是边部有5%的贝氏体转变：550℃时，边部贝 600℃时沿带钢宽度方向的温度分布，以及实测卷 氏体最大转变量可达55%，而中部还未发生相变： 取温度沿宽度的分布：图7是带钢中部上表面贝氏 500℃卷取时，带钢边部贝氏体最大转变量可达 体转变量沿宽度的分布. 80%,中部贝氏体转变量可达40%.结果表明，卷取 从图6和图7中可以看出，带钢横向温度的分 温度不同，宽度方向贝氏体转变量最大差值也不同： 布不均导致相变行为在带钢横向存在着差异.在层 550℃卷取为55%：500℃卷取时为40%；600℃卷取时 冷过程中，带钢边部温降比较大，先发生相变：而中 为5%.因此，550℃卷取时组织转变量差别最大. 部温降小，后发生相变.X70管线钢在不同的卷取2.2中部应力变化 温度下，相变比例也存在着差异：卷取温度为600℃ 从图8可以看出，0~6.53s的空冷阶段，带钢第 6 期 余 伟等: 卷取温度对热轧 X70 管线钢层流冷却过程残余应力的影响 将试样以 20 ℃·s － 1 的速度加热至 1 200 ℃，保温 5 min; 以 5 ℃·s － 1 的 速 度 冷 却 到 1 020 ℃，以2 × 10 － 3 s － 1 的应变速率进行 0. 05 真应变拉伸，保温 1 min; 然后以 15 ℃·s － 1 的速度冷却到实验温度，保 温 1 min 后再次进行 0. 1 真应变拉伸． 记录试件在 各个温度下的力和位移，以此测量和计算出钢的屈 服强度 σs和弹性模量 E． 结果如图 4 所示． 图 3 X70 线膨胀系数随温度变化 Fig． 3 Change in linear dilatation coefficient of X70 steel with temperature 图 4 X70 屈服强度和弹性模量随温度的变化 Fig． 4 Changes in yield strength and Young’s modulus of X70 steel with temperature 2 计算结果及分析 2. 1 温度场及相变 对带钢层流冷却后不同卷取温度下的相变和应 力分布进行计算． 图 5 是带钢中部上表面温度随时 间变化的曲线; 图 6 是模拟卷取温度为 500、550 和 600 ℃时沿带钢宽度方向的温度分布，以及实测卷 取温度沿宽度的分布; 图 7 是带钢中部上表面贝氏 体转变量沿宽度的分布． 从图 6 和图 7 中可以看出，带钢横向温度的分 布不均导致相变行为在带钢横向存在着差异． 在层 冷过程中，带钢边部温降比较大，先发生相变; 而中 部温降小，后发生相变． X70 管线钢在不同的卷取 温度下，相变比例也存在着差异: 卷取温度为 600 ℃ 图 5 带钢中部上表面温度随时间变化 Fig． 5 Temperature history in the center of the strip upper surface 图 6 带钢上表面沿宽度的温度分布 Fig． 6 Temperature distribution in width of the strip upper surface 图 7 带钢上表面贝氏体转变量沿宽度的分布 Fig． 7 Bainitic volume fraction in width of the strip upper surface 时，只是边部有 5% 的贝氏体转变; 550 ℃ 时，边部贝 氏体最大转变量可达 55% ，而中部还未发生相变; 500 ℃ 卷取时，带钢边部贝氏体最大转变量可达 80% ，中部贝氏体转变量可达 40% ． 结果表明，卷取 温度不同，宽度方向贝氏体转变量最大差值也不同: 550 ℃卷取为55%; 500 ℃卷取时为 40%; 600 ℃卷取时 为5%． 因此，550 ℃卷取时组织转变量差别最大． 2. 2 中部应力变化 从图 8 可以看出，0 ～ 6. 53 s 的空冷阶段，带钢 ·723·