李明保等：TMCP工艺对Si-Mn系贝氏体钢组织与性能的影响 *1119* 5×10 奥氏体含量，结果如图7所示.经数据分析处理，残余 1(211) 奥氏体所占体积分数分别为23.3%、21.4%和 4×10㎡ 200 19.9%,奥氏体量总体分布减少.在缓冷过程中，贝氏 3×10㎡ (200) 体铁素体连续向周围组织扩散碳原子，导致未转变奥 2×10H 氏体含碳量升高，稳定性升高.在室温下这些未转变 220 3110 奥氏体也会稳定存在，大大改善了试验钢的塑韧性，强 塑积大大提高 550 60 70 90 图8为试样冲击断口照片.虽然终冷温度不同， 20M) 但其断口形貌差异不大，其冲击吸收功值差别也不大. 图7试验钢的X射线衍射图 冲击断口表现为准解理断口特征，断口解理台阶较低， Fig.7 XRD patterns of the experimental steel 虽存在韧窝，但存在量较少，深度较浅 b 5 um 154m 图8不同终冷温度的试样冲击断口照片.(a)450℃：(b)500℃：(c)550℃ Fig.8 Fractographs of specimens with different final cooling temperatures:(a)450℃：(b)500℃：(c)550℃ 2.3等温制度下Si-Mn钢的力学性能 1200℃.2h 等温冷却制度工艺如图9，轧后分别在300℃保温 1100-980℃ 1、2和4h,分别编号I、Ⅱ和Ⅲ.如表3，随着等温时间 950-9109℃ 的延长，试验钢抗拉强度先降低后升高，伸长率与之相 反.图10列出屈强比及强塑积随等温时间的变化.屈 强比先降低后升高，强塑积升高，说明随着等温时间的 300℃(1.2.4h) 延长，试验钢的综合力学性能优化.试验钢在不同等 温时间的显微组织如图11所示.等温时间影响贝氏 体的大小以及贝氏体束取向的杂乱程度，随着等温时 间的延长，贝氏体晶粒变大，相应地试验钢强度降低 另一方面，等温时间延长影响贝氏体的精细结构，如残 时间h 余奥氏体及马奥岛分布、数量及稳定性，以及析出物分 散程度，对试验钢起到强化作用.在等温4h后，试验 图9轧制工艺流程 Fig.9 Rolling process 钢强度又升高，这时强化程度已大于晶粒由于粗化而 造成的软化程度.图12分别是试验钢等温1、2和4h 量，结果如图13所示.经数据分析，它们的残余奥氏 后组织的电子背散射衍射图像.可以看出，随着等温 体体积分数分别为17.8%、15.1%和10.7%.由于相 时间的增加，残余奥氏体减少.通过X射线衍射仪测 对于尺寸较大的未转变奥氏体，小尺寸奥氏体得到少李明保等: TMCP 工艺对 Si--Mn 系贝氏体钢组织与性能的影响 图 7 试验钢的 X 射线衍射图 Fig． 7 XＲD patterns of the experimental steel 奥氏体含量，结果如图 7 所示． 经数据分析处理，残余 奥氏 体 所 占 体 积 分 数 分 别 为 23. 3% 、21. 4% 和 19. 9% ，奥氏体量总体分布减少． 在缓冷过程中，贝氏 体铁素体连续向周围组织扩散碳原子，导致未转变奥 氏体含碳量升高，稳定性升高． 在室温下这些未转变 奥氏体也会稳定存在，大大改善了试验钢的塑韧性，强 塑积大大提高． 图 8 为试样冲击断口照片． 虽然终冷温度不同， 但其断口形貌差异不大，其冲击吸收功值差别也不大． 冲击断口表现为准解理断口特征，断口解理台阶较低， 虽存在韧窝，但存在量较少，深度较浅． 图 8 不同终冷温度的试样冲击断口照片． ( a) 450 ℃ ; ( b) 500 ℃ ; ( c) 550 ℃ Fig． 8 Fractographs of specimens with different final cooling temperatures: ( a) 450 ℃ ; ( b) 500 ℃ ; ( c) 550 ℃ 2. 3 等温制度下 Si--Mn 钢的力学性能 等温冷却制度工艺如图 9，轧后分别在 300 ℃保温 1、2 和 4 h，分别编号Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ． 如表 3，随着等温时间 的延长，试验钢抗拉强度先降低后升高，伸长率与之相 反． 图 10 列出屈强比及强塑积随等温时间的变化． 屈 强比先降低后升高，强塑积升高，说明随着等温时间的 延长，试验钢的综合力学性能优化． 试验钢在不同等 温时间的显微组织如图 11 所示． 等温时间影响贝氏 体的大小以及贝氏体束取向的杂乱程度，随着等温时 间的延长，贝氏体晶粒变大，相应地试验钢强度降低． 另一方面，等温时间延长影响贝氏体的精细结构，如残 余奥氏体及马奥岛分布、数量及稳定性，以及析出物分 散程度，对试验钢起到强化作用． 在等温 4 h 后，试验 钢强度又升高，这时强化程度已大于晶粒由于粗化而 造成的软化程度． 图 12 分别是试验钢等温 1、2 和 4 h 后组织的电子背散射衍射图像． 可以看出，随着等温 时间的增加，残余奥氏体减少． 通过 X 射线衍射仪测 图 9 轧制工艺流程 Fig． 9 Ｒolling process 量，结果如图 13 所示． 经数据分析，它们的残余奥氏 体体积分数分别为 17. 8% 、15. 1% 和 10. 7% ． 由于相 对于尺寸较大的未转变奥氏体，小尺寸奥氏体得到少 · 9111 ·