随着生产的进步,控轧控冷工艺在热轧生产中的地位越来越重要,Nb、V、Ti等微合金元素在微合金钢控轧控冷工艺中扮演着重要的角色,其中传统Q235和Q345级别已经开始向Q460和Q550级别转化。CCT曲线反映了在不同冷却速度下,过冷奥氏体的转变产物、转变量和硬度的变化,因此钢的过冷奥氏体转变曲线是制定合理控轧控冷工艺必不可少的依据,在有限的条件下合理利用CCT曲线可节约资源并降低能耗。有关含铌微合金钢CCT曲线的研究已经很多,但Q460钢的CCT曲线未见有详细的报道,本文将测定Q460C钢未变形和变形条件下的CCT图,并分析铌的加入对连续冷却转变规律的影响。
CCT曲线的测定采用膨胀法并结合金相-硬度法。静态CCT膨胀曲线测定采用德国Baehr公司热分析产品DIL805A热膨胀仪,动态CCT曲线在Gleeble-1500热模拟试验机上测定。实验用材料取自某钢厂现场Q460C连铸坯的热锻坯,取样时避开表面缺陷及中心偏析部位。其化学成分(质量分数,%)为:0.12~0.16C,0.3Si,1.36Mn,≤0.02S,≤0.02P,0.03Nb,0.01Ti。静态CCT用试样为圆柱试样。将试样表面进行研磨处理以去除其氧化铁皮,试样点焊上铂铑热电偶,于热膨胀仪上测定其加热冷却膨胀曲线。方案:试样以10℃/s加热到1050℃保温2min,使其充分奥氏体化,然后分别以0.5、1、2、5、10、15、20、30、40和50℃/s的冷速冷却至室温。材料临界点确定采用DTA法测定,以3℃/min由600℃升温到1000℃以确定其Ac1和Ac3。动态CCT采用楔形试样,两端为夹持部分,中间加热变形部分为φ8mm×15mm柱形。试样以20℃/s加热到1150℃保温10min,使其充分奥氏体化,然后以5℃/s冷却至870℃以10s-1变形速率变形45%,再分别以0.5、1、2、5、10、15、20、30和40℃/s的冷速冷却至室温。
随冷速提高,未变形和变形条件下的组织硬度都增大,在0.5~40℃/s都出现了F、P、B和M区。变形使CCT曲线整体向左上方移动,提高了奥氏体开始冷却转变温度,扩大了F和P区,缩小了B和M区。变形使得组织明显细化,铁素体板条长宽比变大,而且组织更加均匀,晶粒取向更趋于无序。添加铌元素提高了低碳钢的Ac1和Ac3,抑制了铁素体和珠光体转变,促进了贝氏体转变。(榕霖)