.872 北京科技大学学报 第30卷 在图1中，黑色、红色、绿色、蓝色和橙色曲线 为退火过程中热电偶采集的试样不同区域的温度变 2结果与讨论 化曲线，紫色曲线为试样平均温度的退火曲线，青色 2.1退火温度对组织、性能的影响 曲线为设定的退火模拟方案，可见，在试样不同区 图2为不同退火速度情况下各试样退火温度与 域的五条温度曲线差异不大，特别在高温区域，各处 屈服强度之间的关系，从图2可以看出，在三种退 温差不超过10℃，保证了试样退火的均匀性，而 火速度下随着退火温度的升高，屈服强度均降低 且，平均退火温度曲线与预设的退火模拟曲线几乎 金相实验结果表明，在不同退火速度条件下，组织晶 重合，说明Multipas能准确地按照预设退火曲线进 粒度没有明显差异，因此屈服强度的降低并非由晶 行退火模拟， 粒长大导致.根据文献[9一11]研究结果，随着退火 1.3实验结果 温度的提高，含Nb析出物粗大化或者发生溶解，降 对九个模拟试样，利用Zwick全自动拉伸试验 低了沉淀强化效果，这与本文的实验结果一致. 机检验力学性能，试样方向为横向，标距为80mm, 420 412 力学性能见表4.金相观察表明各试样显微组织均 408 405 400 400 由铁素体和珠光体组成，晶粒度在11.0级和11.5 195 级之间，并且在钢板横断面中心区域分布2级左右 390 380 ◆377 的带状组织 ◆160m/min --120 m/min ■365 360 表4试样力学性能 ◆-60mmin Table 4 Mechanical properties of samples 348 340 780 800 820 试样编号 屈服强度/MPa 抗拉强度/MPa延伸率/% 退火温度/℃ 377 458 29.0 2 400 467 24.0 图2退火温度与屈服强度的关系 Fig.2 Relationship between annealing temperature and yield 3 412 490 23.0 strength of samples 4 365 445 30.5 5 395 463 27.5 此外，金相检测结果表明在不同退火温度下，试 6 408 477 24.0 样的带状组织均为2级，但严重程度存在差别，以 7 348 432 31.0 120mmin的退火模拟实验为例，不同退火温度下 8 390 453 28.5 的试样金相组织如图3所示.820℃退火时带状组 405 468 28.0 织最严重，珠光体条带穿越整个视场；780℃退火时 带状组织不明显.其原因是由于退火温度降低，Mn 10山m 10μm 10 um 图3不同退火温度时试样的带状组织.(a)820℃；(b)800℃：(c)780℃ Fig.3 Banded structures of samples processed at different annealing temperatures:(a)820C;(b)800C:(c)780C 和C原子的扩散能力减弱，减少C原子在试样中心 屈服强度之间的关系，从图4可以看出：随着退火 部位的偏聚，使带状组织不明显，这对钢板的使用性 速度的提高，屈服强度升高；特别是退火温度为 能有利 820℃时，退火速度对屈服强度的影响更为显著，这 2.2退火速度对组织、性能的影响 与图2反映的趋势一致.有理由认为：当退火温度 图4为不同退火温度情况下各试样退火速度与 为达到820℃时，含Nb析出物的粗大化和溶解速度在图1中‚黑色、红色、绿色、蓝色和橙色曲线‚ 为退火过程中热电偶采集的试样不同区域的温度变 化曲线‚紫色曲线为试样平均温度的退火曲线‚青色 曲线为设定的退火模拟方案．可见‚在试样不同区 域的五条温度曲线差异不大‚特别在高温区域‚各处 温差不超过10℃‚保证了试样退火的均匀性．而 且‚平均退火温度曲线与预设的退火模拟曲线几乎 重合‚说明 Multipas 能准确地按照预设退火曲线进 行退火模拟． 1∙3 实验结果 对九个模拟试样‚利用 Zwick 全自动拉伸试验 机检验力学性能‚试样方向为横向‚标距为80mm‚ 力学性能见表4．金相观察表明各试样显微组织均 由铁素体和珠光体组成‚晶粒度在11∙0级和11∙5 级之间‚并且在钢板横断面中心区域分布2级左右 的带状组织． 表4 试样力学性能 Table4 Mechanical properties of samples 试样编号 屈服强度／MPa 抗拉强度／MPa 延伸率／％ 1 377 458 29∙0 2 400 467 24∙0 3 412 490 23∙0 4 365 445 30∙5 5 395 463 27∙5 6 408 477 24∙0 7 348 432 31∙0 8 390 453 28∙5 9 405 468 28∙0 2 结果与讨论 2∙1 退火温度对组织、性能的影响 图2为不同退火速度情况下各试样退火温度与 屈服强度之间的关系．从图2可以看出‚在三种退 火速度下随着退火温度的升高‚屈服强度均降低． 金相实验结果表明‚在不同退火速度条件下‚组织晶 粒度没有明显差异‚因此屈服强度的降低并非由晶 粒长大导致．根据文献［9－11］研究结果‚随着退火 温度的提高‚含 Nb 析出物粗大化或者发生溶解‚降 低了沉淀强化效果‚这与本文的实验结果一致． 图2 退火温度与屈服强度的关系 Fig．2 Relationship between annealing temperature and yield strength of samples 此外‚金相检测结果表明在不同退火温度下‚试 样的带状组织均为2级‚但严重程度存在差别．以 120m·min －1的退火模拟实验为例‚不同退火温度下 的试样金相组织如图3所示．820℃退火时带状组 织最严重‚珠光体条带穿越整个视场；780℃退火时 带状组织不明显．其原因是由于退火温度降低‚Mn 图3 不同退火温度时试样的带状组织．（a）820℃；（b）800℃；（c）780℃ Fig．3 Banded structures of samples processed at different annealing temperatures：（a）820℃；（b）800℃；（c）780℃ 和 C 原子的扩散能力减弱‚减少 C 原子在试样中心 部位的偏聚‚使带状组织不明显‚这对钢板的使用性 能有利． 2∙2 退火速度对组织、性能的影响 图4为不同退火温度情况下各试样退火速度与 屈服强度之间的关系．从图4可以看出：随着退火 速度的提高‚屈服强度升高；特别是退火温度为 820℃时‚退火速度对屈服强度的影响更为显著．这 与图2反映的趋势一致．有理由认为：当退火温度 为达到820℃时‚含 Nb 析出物的粗大化和溶解速度 ·872· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷