第３２卷第１期 ２０１５年２月 轧 钢 Ｖｏ１．３２，Ｎｏ．１，ｐ２７—３０ ＳＴＥＥＬ ＲＯＬＬＩＮＧ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２０１５ ・研究与开发・ ＤＯＩ：１０．１３２２８８．ｂｏｙｕａｎ．ｉｓｓｎｌ００３—９９９６．２０１４００７８ 冷却工艺对热轧Ｖ微合金化钢板组织性能的影响 叶晓瑜 ，雷 蕾 ，张开华 ，左 军 ，邹小波 （１．攀钢集团研究院有限公司，四川 成都 ６１１７３１；２．攀钢集团西昌钢钒有限公司，四川 西昌 ６１５０００） 摘 要：本文通过热模拟试验，分析了不同加热温度对Ｖ微合金化５１０ ＭＰａ级钢板原始奥氏体晶粒度的影响规律， 并通过工业试验分析了冷却工艺和奥氏体晶粒尺寸对钢板组织和性能的影响。试验结果表明：当加热温度为 １ ２３０℃，卷取温度一定时，可以通过控制中间温度得到等轴铁素体或针状铁素体组织。当加热温度为１ １６０℃时， 随着终轧温度、中间温度和卷取温度的变化，钢板组织和性能变化不明显。 关键词：冷却工艺；奥氏体晶粒；组织；性能 文献标志码：Ａ 文章编号：１００３—９９９６（２０１５）０１—００２７—０４ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｎ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｖ－ｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｅｄ ｈｏｔ ｒｏｌｌｅｄ ｐｌａｔｅ ＹＥ Ｘｉａｏ．ｙｕ ，ＬＥＩ Ｌｅｉ ，ＺＨＡＮＧ Ｋａｉ—ｈｕａ ，ＺＵＯ Ｊｕｎ ，ＺＯＵ Ｘｉａｏ．ｂｏ２ （１．Ｐａｎｇａｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１ １７３１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｐａｎｇａｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｘｉｃｈａｎｇ Ｓｔｅｅｌ＆Ｖａｎａｄｉｕｍ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．， Ｘｉｃｈａｎｇ ６１５０００，Ｃｈｉｎａ．） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｅａｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｏｒｉｇｉｎａｌ ａｕｓｔｅｎｉｔｅ ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ｏｆ Ｖ ｍｉ— ｃｒｏ—ａｌｌｏｙｉｎｇ ５ １ ０ ＭＰａ ｇｒａｄｅ ｐｌａｔｅ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃｏｏｌ— ｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｕｓｔｅｎｉｔｅ ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ｏｎ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｐｌａｔｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｔｅｓｔ． Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ １ ２３０℃ａｎｄ ｃｏｉｌｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ｃｏｎｓｔａｎｔ，ｅｑｕｉａｘｅｄ ｆｅｒｒｉｔｅ ａｎｄ ａｃｉｃｕｌａｒ ｆｅｒｒｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｐｉｅｃｅ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｔｅｍ— ｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ １ １ ６０℃．ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｐｌａｔｅ ｄｏ ｎｏｔ ｃｈａｎｇｅ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ｒｏｌｌｉｎｇ ｔｅｍ— ｐｅｒａｔｕｒｅ，ｉｎｔｅｒｎａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｉｌｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｈａｎｇｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｏｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ；ａｕｓｔｅｎｉｔｅ ｇｒａｉｎ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｐｒｏｐｅｒｔｙ 采用控制轧制与控制冷却工艺生产热轧钢板的 （其化学成分见表１）加工成 ８ ｍｍｘ １２ ｍｍ的热 过程中。冷却工艺对钢板最终的组织和性能起着决定 模拟试样。在Ｇｌｅｅｌｅ一３５００热模拟试验机上进行 性的作用［１－５】。本文通过热模拟试验，分析了不同加热 热模拟试验。试验方案：将试样以１０￣Ｃ／ｓ的加热 温度对Ｖ微合金化５ １０ ＭＰａ级钢板原始奥氏体晶粒 速率加热至１ １６０、 １ ２００、１ ３００℃。保温１０、 度的影响规律。并通过工业试验分析了冷却工艺和奥 １５、２０、２５、３０ ｍｉｎ后进行水冷。以研究加热温 氏体晶粒尺寸对钢板最终组织和性能的影响．为其他 度对试验钢板原始奥氏体晶粒度的影响。工业试 低合金热轧钢板层流冷却控制提供了理论依据。 验方案见表２。以研究冷却路径控制对钢板组织 １试验工艺 和性能的影响。以及不同奥氏体晶粒尺寸下冷 将工业生产的ｖ微合金化５１０ ＭＰａ级钢板 却强度对钢板组织和性能的影响。 收稿日期：２０１４．０３．１４ 收修改稿日期：２０１４．０４．０１ 作者简介：叶晓瑜（１９８２一）， 女，工程师，硕士。 ・３０・ 轧 钢 第３２卷 表４在不同奥氏体晶粒尺寸、不同冷却强度下的钢板力学陛能 Ｔａｂｌｅ ４ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｅｓｔｅｄ ｓｔｅｅｌ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒ－ ｅｎｔ ａｕｓｔｅｎｉｔｅ ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ 温度下，可以通过控制中间温度来控制铁素体组织 的形貌。 ３ 结论 （１）随着加热温度的升高，奥氏体晶粒呈长大 ０∞∞趋势．加热温度为１ ２３０℃时的原始奥氏体晶粒度 较１ １６０℃时粗约２．０级。 （２）当加热温度为１ ２３０℃，卷取温度一定时， 通过控制中间温度达到控制冷却过程的目的。中 综上所述，当加热温度为１ ２３０℃时．易得到 间温度较高时，钢板组织为等轴铁素体＋珠光体， 针状铁素体组织：当加热温度为１ １６０℃时 终轧 中间温度较低时，钢板组织为针状铁素体＋少量 珠光体。 温度、中间温度和卷取温度的变化对钢板组织的影 （３１当加热温度为１ １６０℃时，随着终轧温度、 响不大．较低的卷取温度或者较高的终轧温度下钢 冷却强度和卷取温度的变化，钢板组织和力学性能 板组织仍然以等轴铁素体为主，含有少量针状铁素 变化不明显。终轧温度较低时。钢板组织为细小的 体。这是由于加热温度为ｌ ２３０℃时的原始奥氏体 等轴铁素体＋珠光体：终轧温度较高且卷取温度较 晶粒度较１ １ ６０℃时更为粗大，晶粒度级别相差２．０ 低时，钢板组织中仅含有少量针状铁素体，仍以等 级左右。在相同的轧制工艺下．细化原始奥氏体晶粒 轴铁素体为主。 度能力有限，而在冷却过程中奥氏体的实际晶粒度 对钢的淬透性有较大影响，粗大的奥氏体晶粒能使 参考文献： ［１】 王国栋．ＴＭＣＰ技术的新进展一柔性化在线热处理技术与装备［Ｊ］． Ｃ曲线右移，降低了钢板的临界冷却速率。在较低的 轧钢，２０１０，２７（２）：１． 冷却速率下出现针状铁素体［６】。对于试验用ｖ微合 ［２］ 王国栋．新一代ＴＭＣＰ技术的发展［Ｊ］．轧钢，２０１２，２９（１）：１． ［３］ 卢峰，王超，杜审娟，等．低合金高强钢在线冷却工艺研究［Ｊ］．车Ｌ 金化钢，当加热温度较高时，ｖ（ｃ，Ｎ）溶人奥氏体中 钢，２０１３，３Ｏ（１）：１３． 的数量逐渐增多。增加了奥氏体的合金元素和碳含 ［４］ 徐锋，高彩茹，杜林秀，等．冷却路径对低成本热轧双相钢组织 性能的影ｆｌｌ￣［Ｊ］．轧钢，２０１３，３０（２）：ｌＯ． 量，随着奥氏体中合金元素和碳浓度的提高，ｃ曲线 ［５】 徐洋，李凡，孙明雪，等．轧后冷却方式对钛微合金高强钢组织 右移，其临界冷却速率显著降低，在较低的冷却速 性能的影响［Ｊ］．轧钢，２０１３，３Ｏ（６）：１． ［６】 黄源，卫英慧．２０ＣｒＭｎＴｉ钢ＴｉＣ的析出行为与奥氏体晶粒度及钢 率下易出现针状铁素体。因此。试验钢在较高的加热 的淬透性ｆＪ］．金属热处理学报，１９９３，１４（１）：２０． （上接第１８页） （３）实验表明：ＭＡＳ轧制设定模型可以较好地 吕 设定ＭＡＳ轧制参数，获得较高的控制精度。 参考文献： 瘩 ［１］ 魏立群，柳谋渊，张杏耀，等．扁锭轧制中厚板过程平面 形状控制的实验研究【Ｊ］．上海金属，１９９９，２１（２）：３４． ［２ ２］陈其安，丁波．当前扁平材与长材轧制领域的几个热点技术［Ｊ］．牟Ｌ 钢，２００９，２６（２）：１． 距离轧件头部的距离／ｍｍ ［３】 孙决定．新建中厚板轧机的先进性和值得关注的几个问题［Ｊ】ｌ轧 图２ ＭＡＳ实验效果比较 钢，２０１１，２８（６）：４２． Ｆｉｇ．２ Ｃｏｍｐａｒａｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ＭＡＳ ｒｏｌｌｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ （４］ 刘慧，王国栋，刘相华ｌ牟Ｌ制工艺参数对钢板平面形状的影响［Ｊ】ｌ ｎｏｒｍａｌ ｒｏｌｌｉｎｇ 东北大学学报：自然科学版，２００４，２５（７）：６７４．
