温轧工艺对Fe-C-Mn-Si双相钢组织和性能的影响

发布时间：2020-10-15 22:58

　　 通常,在奥氏体、铁素体两相区温度轧制即温轧的双相钢,具有比经传统热轧的双相更细的晶粒。采用Gleeble-3500热模拟试验机,研究了低碳Fe-C-Mn-Si双相钢在700~900℃、以0.1 s-1的应变速率温轧至75%的变形率对其力学性能和显微组织的影响。结果发现,温轧的Fe-C-Mn-Si钢具有良好的强度和塑性,其综合性能优于奥氏体温度区热轧的钢。SEM观察发现,温轧的Fe-C-Mn-Si双相钢的晶粒尺寸约为6μm,且铁素体晶粒中存在亚晶,这是温轧双相钢的重要组织特征。
【部分图文】：

素CSiMnPSAlNbVTi质量分数0．0880．202．050．033＜0．0050．030．0650．0750．019试样尺寸为?10mm×15mm，通过Gleeble-3500热模拟试验机进行单道次压缩试验。温轧模拟试验工艺如图1所示。将试样加热至900℃保温1min，然后以10℃/s的冷速冷却至模拟的奥氏体、铁素体两相区温度进行温轧变形，分别设为780、760、740和720℃。然后在两相区以0．1s－1的应变速率进行压缩，变形量为75%。等温压缩后试样直接水淬或分别在5、10、20s内缓慢冷却(对应于终轧温度至670℃的冷速)至670℃，接着立即水淬以得到双相组织。图1Fe-C-Mn-Si双相钢的温轧工艺Fig．1WormrollingprocessoftheFe-C-Mn-Sidual-phasesteel试样的单道次压缩试验方案如表2所示，其中1～16号试样为温轧双相钢，17号试样为对照组，是通常的奥氏体区热轧试样。经过两相区轧制的双相钢试样的形貌如图2所示。将热轧后的试样进行切割，通过自行设计的小试样拉伸试验装置测定力学性能。切割后的拉伸试样如图2(c)所示。2试验结果与分析2．1温轧工艺对显微组织的影响将试样打磨抛光后用4%硝酸酒精溶液浸蚀，观察不同工艺条件下试样的光学显微组织。结果发现，经不同工艺温轧的双相钢试样的显微组织均较细校在相同的轧制温度下，随着在两相区内缓冷时间的增加，晶粒尺寸更为细小，缓冷时间为20s得到的晶粒最细校图3为在不同温度轧制后在两相区内缓冷20s的5个试样的显微组织。由图3可以看出，17号试样即通常的奥氏体区热轧双相钢试样，其典型组织为铁素体基体上分布着岛状马氏体。但与在两相区温轧双相钢的组织对比可以发现，4、8、12、16号试样具有更为细小的组织。其原因是，在奥氏体区轧制的细晶的基础上，两相区轧制会导致铁素体发生变形，形成亚晶使得组织更

第6期朱德珑等:温轧工艺对Fe-C-Mn-Si双相钢组织和性能的影响33表2单道次压缩变形试验参数Table2Single-passcompressiondeformationparameters试样编号应变速率/s－1变形量/%变形温度/℃缓冷温度区/℃冷速/(℃·s-1)冷却时间/s1水淬－20．175780780～6702253111045．5205－水淬－60．175760760～670185791084．5209－水淬－100．175740740～67014511710123．52013－水淬－140．175720720～67010515510162．520170．175900～860760～6704．520图2双相钢试样温轧前后的(a)高度、(b)截面和(c)从温轧试样上切割的小型拉伸试样Fig．2(a)Height，(b)cross-sectionofthedual-phasesteelsamplebeforeandafterwarm-rollingand(c)small-sizedtensilesamplecutfromthewarm-rolledsample图3试样的显微组织Fig．3Micrographsofthesamples

第6期朱德珑等:温轧工艺对Fe-C-Mn-Si双相钢组织和性能的影响33表2单道次压缩变形试验参数Table2Single-passcompressiondeformationparameters试样编号应变速率/s－1变形量/%变形温度/℃缓冷温度区/℃冷速/(℃·s-1)冷却时间/s1水淬－20．175780780～6702253111045．5205－水淬－60．175760760～670185791084．5209－水淬－100．175740740～67014511710123．52013－水淬－140．175720720～67010515510162．520170．175900～860760～6704．520图2双相钢试样温轧前后的(a)高度、(b)截面和(c)从温轧试样上切割的小型拉伸试样Fig．2(a)Height，(b)cross-sectionofthedual-phasesteelsamplebeforeandafterwarm-rollingand(c)small-sizedtensilesamplecutfromthewarm-rolledsample图3试样的显微组织Fig．3Micrographsofthesamples
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