正在加载图片...
第4期 阮红志等：高钢级X100管线钢中的M-A岛 475 要的影响.目前，管线钢中的组织己经研究较多，但 轧后采用一定的冷却速度使钢板冷却到350℃，保 对管线钢，尤其是高强X100管线钢中的M-A岛研 温1h,随炉冷却到室温.将轧制钢板用线切割切成 究较少.本文通过热模拟实验，研究了不同冷却速 0.3mm的薄片，用砂纸磨到50μm左右，‘然后在 度、不同冷却开始温度对MA岛的影响.在实验室 双喷电解装置上用5%高氯酸乙醇溶液进行双喷减 小轧机上采用控轧控冷技术(TMCP)制备出X100 薄，在JEM-2000FX透射电镜上进行观察 热轧板，采用透射电镜对X100管线钢热轧板进行 2实验结果 显微观察，细致分析MA岛的内部微观构成. 2.1扫描电镜观察 1实验材料及方法 图2为热模拟实验中，变形试样在不同的冷却 本实验采用25kg真空感应炉冶炼，真空浇注 开始温度下(600、550、500℃，分别以1和3℃· 成铸锭.铸锭化学成分（质量分数，%）为：0.055 s~1的冷速缓冷到室温得到的冷却试样的扫描电镜 C,0.24Si,1.93Mn,0.040.07Nb,0.016Ti,0.31 像.如图可以观察到，冷却后的试样组织为粒状贝 Mo,0.20.4Cr,0.20.4C1,0.300.55Ni,0.0015 氏体和少量的贝氏体铁素体组织，其中M-A岛在 B.铸锭锻成断面长宽为80mm×100mm的矩形坯 扫描电镜像中呈亮白色.当冷却初始温度为500℃ 料.采用钼丝线切割，从该坯料上截取直径4mm、 时，以1℃s1冷却得到的试样中，其M-A岛均匀 高度10mm的圆柱体热模拟试样，将热模拟试样 的分布在基体上，呈块状，少量呈条状，如图2(a) 置于Gleeble-3500试验机上采用图1所示工艺进行 所示：冷速提高到3℃s1,冷却得到的试样，组织 热模拟实验.试样以10℃s-1的升温速度加热至 中出现少量贝氏体铁素体，贝氏体铁素体中的MA 1200℃，保温5min后；以3℃s-1冷速冷却至 岛分布在板条间，为条状，呈有序排列，相对于图 1120℃，保温30s后压缩变形，应变为30%，变形速 2(a),M-A岛尺寸更加细小，分布更加弥散，如图 率为5s1;以5℃s-1的冷速冷却至850℃，保温2()所示.当冷却初始温度为550℃时，以1℃s-1 30s后再压缩变形，应变为40%，变形速率10s1；冷却后试样中MA岛尺寸变大，形状不规整度增 变形后以15℃s-1冷速分别冷却到600、550和500 加，条状M-A岛数量增加，如图2(b)所示；提高冷 ℃，然后改变冷却速率，分别以1和3℃s-1冷速 速到3℃s-1,组织中M-A岛相对细小，但少量M- 冷却到室温.将高温变形的试样制备成金相样，用 A呈三角状和条状，条状M-A岛的长度在23um, 4%硝酸酒精侵蚀，在ZEISS ULTRA55型扫描电镜 但宽度较窄，如图2(e)所示.当冷却初始温度为600 (SEM)下观察其组织 ℃，以1℃s-1冷却后试样中块状M-A岛数量减 少，大多呈条状，主要分布在不规则铁素体的边界 1200℃，300s 3℃8120℃.30s,30%,58-1 上，且不均匀分布，如图2(C)所示；冷速为3℃· $1,所得试样组织中弥散分布且细小的M-A岛数 5℃g1 850℃，305,40%，10s-1 量减少，取而代之的是不规则铁素体晶界分布的长 条状的M-A岛，如图2()所示 10℃s1 600℃13℃s 0℃13℃g1 图3为用Image Plus软件对图2进行处理统计 00元1.3℃g 后得到的不同冷却开始温度及冷速下热处理得到试 样中M-A岛的体积分数、长度和宽度.由图3可以 看出，不同冷却速度热处理后试样中M-A岛的体 时间/s 积分数、长度和宽度变化趋势相同.MA岛的体积 图1热模拟实验的示意图 分数及长度随冷却开始温度的升高而逐渐增加，而 Fig.1 Schematic diagram of the thermo-simulation test 宽度随冷却开始温度的升高先增加后降低.不同冷 却开始温度下热处理得到试样中M-A岛的体积分 将钢坯放入箱式加热炉加热到1200℃，保温 数、长度和宽度均随冷却速度的提高而降低.由图 1h后，用350mm二辊轧机实现再结晶区和未再 3(a)可以看出，冷却开始温度相同，冷速为1℃· 结晶区两阶段轧制，轧成厚度为8mm的钢板.再 s~1下制得试样中MA岛的体积分数明显高于冷速 结晶区变形量≥50%，未再结晶区变形量≥65%， 为3℃s1所得试样.由图3(b)和(c)可以看出， 再结晶区开轧温度为1150℃，终轧温度为800℃. 当冷速为1℃s-1,初始冷却温度为500℃时，M-第 期 阮红志等 高钢级 管线钢 中的 一 岛 · · 要 的影响 目前 管线钢 中的组织 己经研究较 多但 对管线钢 尤其是高强 管线钢中的 一 岛研 究较少 本文通过热模拟 实验 研究 了不 同冷却速 度 、不 同冷却开始温度对 一 岛的影响 在实验室 小轧机上采用控轧控冷技术 制备出 热轧板 采用透射 电镜对 管线钢热轧板进行 显微观察 细致分析 一 岛的内部微观构成 轧后采用一定的冷却速度使钢板冷却到 ℃保 温 随炉冷却 到室温 将轧制钢板用线切割切成 的薄片 用砂纸磨 到 协 左右 ’然后在 双喷 电解装置上用 高氯酸 乙醇溶液进行双喷减 薄在 一 透射 电镜上进行观察 实验材料及方法 本 实验采用 真空感应炉冶炼 真空浇注 成铸锭 铸锭化学成分 质量分数 为 、 、 、 、 铸锭锻成 断面长宽为 的矩形坯 料 采用铝丝线切割 从该坯料上截取直径 、 高度 的圆柱体热模拟试样 将热模拟试样 置于 一 试验机上采用 图 所示工艺进行 热模拟实验 试样 以 ℃ 一‘的升温速度加热至 ℃ 保温 后 以 ℃ ·一 冷速冷 却至 ℃保温 后压缩变形 应变为 变形速 率为 一 以 ℃ 一 的冷速冷却至 ℃保温 、后再压缩变形 应变为 变形速率 一 变 形后 以 ℃ ·一’冷速分别冷却到 、 和 ℃ 然后改变冷却速率 分别 以 和 ℃ 一 冷速 冷 却到室温 将高温变形 的试样制备成金相样 用 硝酸酒精侵蚀 在 型扫描 电镜 下观察其组织 ℃ 厂裂狱 ’’一’ 上、” ”一““狱》乐井蒸钦 ‘。℃一”’一’ 瑞龄 〕场 一‘ 一’‘二一’ 时间 图 热模拟实验 的示意 图 一 将钢坯放入箱式加热炉加热到 ℃保温 后 用 二辊轧机 实现 再结 晶区和未再 结 晶区两阶段轧制 轧成厚度为 的钢板 再 结 晶区变形量 未再 结 晶区变 形量 再结晶区开轧温度为 ℃ 终轧温度为 ’ 实验结果 扫描 电镜观察 图 为热模拟实验 中变形试样在不 同的冷却 开始温度下 、 、 ℃ 分别 以 和 ℃ · 犷 的冷速缓冷到室温得到的冷却试样 的扫描 电镜 像 如 图可 以观察到 冷却后 的试样组织为粒状 贝 氏体和少量 的贝氏体铁素体组织 其 中 一 岛在 扫描 电镜像 中呈亮 白色、当冷却初始温度为 ℃ 时 以 ℃ 一 冷却得到的试样 中其 一 岛均匀 的分布在基体上呈块状少量呈条状 如 图 所示 冷速提高到 ℃ 一 ‘冷却得到的试样 组织 中出现少量贝氏体铁素体贝氏体铁素体中的 一 岛分布在板条间为条状 呈有序排列 相对于图 一 岛尺寸更加细小 分布更加弥散 如 图 所示 当冷却初始温度为 ℃时以 ℃ 一‘ 冷却后试样 中 一 岛尺寸变大 形状不规整度增 加 条状 一 岛数量增加 如图 切 所示 提高冷 速到 ℃ 唱一‘组织中 一 岛相对细小但少量 呈三角状和条状 条状 一 岛的长度在 户 但宽度较窄如图 所示 当冷却初始温度为 ℃以 ℃ ·一冷却后试样 中块状 一 岛数量减 少大多呈条状 主要分布在不规则铁素体 的边界 上 且不均匀分布 如图 所示 冷速 为 ℃ · 一‘所得试样组织 中弥散分布且细小的 一 岛数 量减少取而代之的是不规则铁素体晶界分布的长 条状 的 一 岛如图 所示 图 为用 软件对 图 进行处理统计 后得到的不同冷却开始温度及冷速下热处理得到试 样 中 一 岛的体积分数 、长度和宽度 由图 可以 看 出不同冷却速度热处理后试样 中 一 岛的体 积分数 、长度和宽度变化趋势相同 一 岛的体积 分数及长度随冷却开始温度 的升高而逐渐增加 而 宽度随冷却开始温度的升高先增加后降低 不 同冷 却开始温度下热处理得到试样 中 一 岛的体积分 数 、长度和宽度均随冷却速度 的提高而降低 由图 可 以看 出冷却开始温度相 同冷速为 ℃ · 一’下制得试样中 一 岛的体积分数明显高于冷速 为 ℃ 名一‘所得试样 由图 和 可 以看 出 当冷速为 ℃ ·、一‘初始冷却温度为 ℃时 超蟾护