材料加工组织性能控制第四章XXXX

4.轧后冷却过程中钢组织变化控制冷却概念：热轧变形奥氏体向铁素体转变温度(Ar3)相变后的铁素体晶粒易长大造成力学性能降低。控制冷却实质：对控制轧制后的奥氏体用高于空冷的速度从Ar3以上的温度控制冷却至相变温度区域，使铁素体进一步晶粒细化。工艺：从Ar3以上的温度开始，在相变终了温度附近(550500℃)结束，然后进行空冷。组织：细晶粒铁素体和微细弥散型贝氏体的混合组织。对强度及韧性的影响:控制冷却设备：必须能均匀控制长、宽、厚方向钢板的性能。冷却方式：同时冷却型、通过冷却型。图2-9轧制后冷却对抗拉强度、断面转变温度的影响4.1CCT曲线及转变产物目的：

等温转变曲线(TTT曲线)：反映过冷奥氏体等温转变的规律；连续冷却转变曲线(CCT曲线)：在连续冷却转变过程中，钢中的奥氏体在不断降温的条件下发生转变的。CCT曲线的测量:膨胀法测CCT曲线原理：各相具有不同的比容：马氏体＞体素体＞珠光体＞奥氏体＞碳化物。实验步骤：选定奥氏体化温度及保温时间：确定冷却速度：实验数据处理：图4-1共析钢连续冷却转变曲线

转变中止线：表示冷却曲线与此线相交时转变并未最后完成，但奥氏体停止了分解，剩余部分被过冷到更低温度下发生马氏体转变。两个临界冷却速度：图4-2冷却速度对共析钢奥氏体转变温度区域(a)及转变产物(b)的影响1-1-珠光体转变开始线;2-珠光体转变终了线3-珠光体转变终止线;4-马氏体转变开始线;5-马氏体转变终了线图4-30.30%C钢连续冷却转变曲线奥氏体化温度:930C;时间:30min4.2控制制冷却各阶阶段的冷却却目的和冷冷却方式的选择各阶段冷却却目的：1)高温终终轧：a)奥氏体体状态：b）慢冷的的结果：2)低温终终轧：a)奥氏体体状态：b)变形的的影响：c））慢慢冷冷的的结结果果：：3)高高碳碳钢钢和和高高碳碳合合金金钢钢：轧后后控控冷冷分分三三阶阶段段：：一次次冷冷却却：：从终终轧轧温温度度Ar3或Arcm温度度范范围。。目的的：：（1））控制制变变形形奥奥氏氏体体的的组组织织状状态态；；（2））固固定定位位错错；；（（3））降降低低相相变变温温度度。。一次次冷冷却却开开始始快快冷冷温温度度的影影响响：：二次次冷冷却却：：从相相变变开开始始相变变结结束束。。目的的：：控制制相相变变过过程程（具具体体：：）），，保保证证钢钢材快快冷冷后后得得到到所所要要求求的金金相相组组织织和和力力学学性性能。。图4-6控控制制轧轧制制CCT曲曲线线在在不不同同冷冷却却速速度度时时的的组组织织形形态态实线线：：Nb钢钢；；虚虚线线：：Si-Mn钢钢三次次冷冷却却(空空冷冷））：：相变变后后至至室室温温范范围围内内的的冷冷却。。目的的：：对低低碳碳钢钢：没没有有什什么么影影响响。。对含含Nb钢钢：发发生生碳碳氮氮化化物物析析出出。。对高高碳碳钢钢或或高高碳碳合合金金钢钢：冷却却方方法法：：1)喷水水冷冷却却(喷流流冷冷却却)：：水从从压压力力喷喷嘴嘴中中以以一一定定压力力喷喷出出水水流流，，而而水水流流为为连连续续的的，，没没有有间间断断现现象，，但但是是呈呈紊紊流流状状态态。。优点点：穿透透性性好好，，在在水水膜膜比比较较厚厚的的时时候候采采用用。。应用用：中厚厚钢钢板板轧轧后后冷冷却却和和钢钢板板淬淬火火时时；；在在型型钢钢冷却却中中进进行行局局部部冷冷却却。。缺点点：水的的喷喷溅溅利利害害，，水水的的利利用用率率较较差差。。2)喷喷射射冷冷却却：：将将水水加加压压由由喷喷嘴嘴喷喷出出的的时时候，，如如果果超超过过连连续续喷喷流流的的流流速速时时则则水水流流发发生破破断断，，形形成成液液滴滴群群冲冲击击被被冷冷却却的的钢钢材材表表面。。应用用：：一般般冷冷却却及及各各种种用用途途的的喷喷嘴嘴。。缺点点：：控制制的的冷冷却却能能力力范范围围不不太太宽宽，，需需要要比其其它它方方法法施施加加更更高高的的压压力力。。3)雾雾化化冷冷却却：：用用加加压压空空气气使使水水雾雾化化，，水水和和高压压高高速速气气流流一一起起从从喷喷嘴嘴喷喷出出形形成成雾雾状状。。缺点点：：系统统比比较较复复杂杂，，设备备费费用用增增加加、、噪噪音大大、车间间雾雾气气较较大大。优点点：调整整冷冷却却能能力力的的范范围围较较大大，，可可以以实实现单单独独风风冷冷、、弱弱水水冷冷、、喷喷水水冷冷，，且且冷冷却却比比较均均匀匀。。4)层层流流冷冷却却：：给给以以一一定定压压力力的的水水从从喷喷嘴嘴喷喷出出形形成成喷流流，，当当喷喷射射的的出出口口速速度度比比较较低低时时，，形形成成平平滑滑的的喷射射喷喷流流，，平平滑滑的的层层状状喷喷流流落落到到一一定定距距离离时时，，由由于水水的的加加速速度度影影响响而而破破断断成成液液滴滴流流，，破破坏坏了了层层流流状态态。。优点点：喷流流可可在在一一较较长长距距离离内内保保持持水水的的层层流流状状态，获得很强强的冷却能力力。应用：一般在要求强强冷时使用。。目前钢板生生产中采用管层流和和板层流二种种方式。图4-7各各种冷却方方法的冷却能能力热轧宽带钢机机组输出辊道道上冷却布置置4.3显微微组织对控制制冷却材的强强度和韧性的的影响4.3.1铁素体晶粒度度的影响图4-5再再结晶晶粒度与晶粒度的关系系冷却速度：1-44C/s；2-22C/s；3-14C/s；4-0.7C/s图4-6晶粒度与脆性性转化温度的的关系（Si-Mn）1-轧制温度度1000C；2-轧轧制温度950C；3-轧轧制温度850C现象：（1）铁素体体晶粒度与vTrs关关系。（2）在相同的铁素素体晶粒度下下，降低终轧轧温度可使韧韧性得到改善善（原因）。。4.3.2贝贝氏体的影影响图4-7抗抗张强度随贝贝氏体和（或或）珠光体的的体积分数的的变化图4-8贝贝氏体（+珠珠光体）的体体积百分数与与vTrs的的关系，N-晶粒度4.3.3马马氏体的的影响图4-9马氏体对冲击击性能的影响响生成10%的的马氏体可使使vTrs提提高30℃。。因此，作为为控制冷却材材料，基本上上不应使其生生成马氏体。。4.3.4混混合组织的的影响总结：(1)细小铁铁素体生成量量较少的轧制制条件(高温温加热、低温区压压下率小、高高温终轧等)下，多边形形铁素体生成量量少，控制冷冷却时未转变变的晶粒粗大，易生成比比较粗大的贝贝氏体+铁素素体。(2)细小铁铁素体生成量量较多的轧制制条件(低温温加热，低温区压压下率大、低低温终轧等)下，多边形形铁素体生成量量较多，控制制冷却时未转转变的晶粒细小，发生铁铁素体+马氏氏体的细小混混合组织，抑抑制贝氏体的转转变。4.4控控制轧制工艺艺参数对控制制冷却材料的的强度和韧性的影响响4.4.1加加热温度的的影响图4-15不不同加热温温度对强度和和韧性的影响响图4-16加加热温度对对力学性能的的影响1-0.7C/s,850CF.T,2-10C/s,850CF.T;3-10C/s,710CF.T,4-0.7C/s,5-15C/s,6-20C/s4.4.2终终轧温度度的影响图4-17热热轧的终轧轧温度同抗拉拉强度及夏比比断口转折温温度的关系实验条件：碳钢加热至1100℃，，于800～～700℃间间改变终轧温温度。结果：(1)800℃终轧，，生成等轴组组织，多边形形铁素体量减减少，水冷温温度对材料组组织的影响变变小，韧性的的变化基本相相同。(2)700℃℃终轧，水冷温度低，，生成细小的的铁素体+马马氏体组织；；水冷温度高高，组织为珠珠光体+铁素素体。4.4.3压压下率的的影响图4-19低低于再结晶温度时时机械性能与与压下率的关关系4.4.4冷冷却开始始和停止温度度对强度和韧韧性的影响图4-20加加速冷却开开始和停止时时的温度对强强度、脆性断断口转变温度度的影响9、静夜四无邻邻，荒居旧业业贫。。12月-2212月-22Saturday,December24,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。10:41:1110:41:1110:4112/24/202210:41:11AM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。12月-2210:41:1110:41Dec-2224-Dec-2212、故人江江海别，，几度隔隔山川。。。10:41:1110:41:1110:41Saturday,December24,202213、乍见翻疑梦梦，相悲各问问年。。12月-2212月-2210:41:1110:41:11December24,202214、他他乡乡生生白白发发，，旧旧国国见见青青山山。。。。24十十二二月月202210:41:11上上午午10:41:1112月月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月2210:41上上午12月-2210:41December24,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/2410:41:1110:41:1124December202217、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。10:41:11上上午午10:41上上午10:41:1112月月-229、没有失败败，只有暂暂时停止成成功！。12月-2212月-22Saturday,December24,202210、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。10:41:1110:41:1110:4112/24/202210:41:11AM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2210:41:1110:41Dec-2224-Dec-2212、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。10:41:1210:41:1210:41Saturday,December24,202213、不不知知香香积积寺寺，，数数里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2210:41:1210:41:12December24,202214、意志志坚强强的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥块一一样任任意揉揉捏。。24十十二二月202210:41:12上上午午10:41:1212月月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荆荆门门九九派派通通。。。。。。十二二月月2210:41上上午午12月月-2210:41December24,202216、少少年年十十五五二二十十时时，，步步行行夺夺得得胡胡马马骑骑。。。。2022/12/2410:41:1210:41:1224December202217、空山新新雨后，，天气晚晚来秋。。。10:41:12上上午10:41上上午10:41:1212月-229、杨柳散和风风，青山澹吾吾虑。。12月-2212月-22Saturday,December24,202210、阅读一切好好书如同和过过去最杰出的的人谈话。10:41:1210:41:1210:4112/24/202210:41:12AM11、越是没有有本领的就就越加自命命不凡。12月-2210:41:1210:41Dec-2224-D