控轧控冷-学习与培训.ppt

双相钢（DP钢） 双相钢的显微组织是软相铁素体和（体积分数依赖于强度）的硬相（通常是马氏体）组成； 软的铁素体相通常是连续的，赋予该钢优良的塑性。当它变形时，变形是集中在低强度的铁素体相，因而这种钢显示出很高的加工硬化率。 JSTP，1038，F4 DP钢与HSLA钢的力学性能比较 连续的铁素体基体； 分散的硬质第二相：马氏体和（或）贝氏体 该钢还含有残余奥氏体，体积分数大于5％； 典型：50％铁素体，35％贝氏体，15％奥氏体。 化学成分： C：0.1 ～ 0.4 %, Mn：1.0 ～ 2.0 %， Si：1.0 ～ 2.0 %， Cr, Nb, Mo,…. 微量 JSTP，1038，F4 相变诱发塑性效应：是指钢中稳定存在的残余奥氏体在变形过程中向马氏体转变时发生了相变强化，同时使塑性提高。 相变诱发塑性钢（TRIP钢） TRIP钢板与其它高强钢板的力学性能比较 DP钢变形时，分散在软相中的硬相会引起高的加工硬化速率； TRIP钢变形时残余奥氏体发生马氏体相变，进一步提高了高应变时的硬化速率。 TRIP在低变形量时，其硬化速率低于DP钢，但是这种硬化速率将持续到高应变阶段，而DP钢的硬化速率在高应变阶段变化不显著。 Ar B F TRIP钢的显微组织为：铁素体＋片状（或板条状）贝氏体＋残余奥氏体的多相组织 TRIP钢的显微组织 钢材组织-性能预报与控制技术：在钢材新产品的研究开发过程中，利用现代化的信息处理手段及相关物理冶金学模型，对钢材生产中的各种金属学现象，如奥氏体再结晶，奥氏体向铁素体、珠光体和贝氏体的相变等，进行计算机模拟，预测产品的组织状态和力学性能，即采用组织－性能预报与控制技术 使钢材研究过程模型化、定量化、智能化、信息化，实现钢材生产的精确化和定量化控制，达到优化工艺、优化成分，减少盲目性、减少试验量、缩短研究开发周期的目的。 4.2.3 钢材组织-性能预报与控制技术 4.2 控轧控冷新技术的工业应用 热力模拟实验 实验室热轧实验 沉淀 析出 变形抗力模型 再结晶与 应变积累 相变研究 热轧工艺制度制定 信息反馈 模型参数修正 工业轧制实验 信息反馈 模型参数修正 确定模型参数 热 力 学 理 论 动 力 学 理 论 物理冶金 数学模型 模型结构 设备 条件 基本物理冶金数学模型的建立 钢材组织-性能预报与控制技术的主要内容 * 形变诱导奥氏体/铁素体相变的特征 Ⅰ型相变是一种不局限于轧材，即便由单纯的加热和冷却也能引起的普通相变形态，而Ⅱ型相变（形变诱导相变）是在无应变热平衡温度以上就生成了铁素体，因而相对地增加了铁素体的形核数和生成量，还能使珠光体的体积百分数降低。 由于铁素体的强制相变，将使钢中的碳只能在残余的微小区域内极度浓缩，在铁素体晶粒细化的同时，珠光体也得到细化，浓缩区的淬透性提高，从而增加了生成类珠光体、贝氏体、马氏体等低温相变产物的可能性。 奥氏体晶粒尺寸对CCT曲线的影响 随奥氏体晶粒变细，整个曲线向上、向左方向移动 奥氏体未再结晶变形量对CCT曲线的影响 －－42％；－?－27％；——0％ 随奥氏体未再结晶区变形量的增大，整个曲线向上、向左方向移动 动态CCT曲线的测定 奥氏体未再结晶区变形温度对CCT曲线的影响 －－900℃；－?－850℃；——800℃ 随奥氏体未再结晶区变形温度的降低，整个曲线向上、向左方向移动 Q345钢低冷却速率范围内的动态CCT曲线 由图可见，Q345钢的贝氏体形成温度范围比较宽，应注意终了冷却温度的控制 动态CCT曲线的测定 控制轧制和控制冷却就是在调整钢材化学成分的基础上，通过对轧制过程中的温度制度、变形制度和轧后冷却制度等进行有效控制，显著改善钢材微观组织并使其获得良好综合力学性能的轧制新技术。 控轧控冷钢材与常规轧制钢和正火钢相比，它不单纯依赖合金元素，而是通过形变过程中对再结晶和相变行为的有效控制并结合轧后快速冷却工艺，达到细化铁素体晶粒组织、使钢材强度和韧性同时提高的目的，而且在降低碳当量的情况下能够生产出相同强度级别的钢材，从而使焊接性能也大大提高。 3.钢材轧制过程中的组织性能控制 （1）奥氏体再结晶区变形阶段 t≥950℃ 对加热时粗化的奥氏体晶粒反复进行轧制并反复再结晶后使之得到细化 （2）奥氏体未再结晶区变形阶段 t＝950℃-Ar3 奥氏体晶粒沿轧制方向伸长、压扁，晶内产生形变带，这种加工硬化状态的奥氏体具有促进铁素体相变形核作用 （3）奥氏体＋铁素体两相区变形阶段 tAr3 相变后为大角度晶粒和亚晶粒的混合组织 控轧控冷工艺的三阶段及其组织变化