热轧工艺对低碳微合金钢组织与性能的影响
热轧工艺优化在钢材成形性能提升中的应用与研究
热轧工艺优化在钢材成形性能提升中的应用与研究热轧是钢材制造过程中的重要工艺，能够将钢坯加热至高温并通过辊道辊压来将其压制成所需的形状和尺寸。
热轧工艺的优化对于提升钢材的成形性能至关重要。
本文将就热轧工艺优化在钢材成形性能提升中的应用与研究进行讨论。
热轧工艺优化主要涉及到辊道参数的调整和控制，包括温度、辊道压力和线速度等因素。
通过合理地调整这些参数，可以达到优化热轧工艺的目的，进而提升钢材的成形性能。
在热轧过程中，钢坯的温度是一个非常重要的参数。
适当的加热温度能够使钢材达到最佳塑性，从而在轧制过程中更容易变形。
研究表明，较高的加热温度能够提高钢材的成形性能和塑性延展性，但也会增加其晶粒尺寸、减小晶界面面积，从而降低钢材的强度和韧性。
因此，在确定热轧加热温度时，需要综合考虑钢材的成形性能和力学性能，以达到最佳结果。
除了加热温度外，辊道压力也是热轧工艺中的一个重要参数。
较大的辊道压力能够增加辊道对钢材的压制力度，从而改变其内部结构和性能。
研究表明，增加辊道压力可以降低钢材的孔隙率和内部气体含量，提高其致密度和强度。
然而，较大的辊道压力也会造成辊道磨损和能耗增加。
因此，需要在考虑成形性能提升的同时，也要注意降低辊道压力对设备的损耗和能源消耗。
此外，线速度是热轧工艺中的另一个重要参数。
线速度的变化会直接影响到钢材塑性的发挥和成形过程的稳定性。
较高的线速度能够在一定程度上提高热轧效率，但也会增加钢材受力速度和变形应变率，从而对钢材的力学性能造成一定的影响。
因此，在确定线速度时，需要综合考虑热轧效率和钢材力学性能之间的平衡。
除了调整这些工艺参数外，使用先进的辊道和设备也能够有效提升热轧工艺的性能。
例如，采用热连轧工艺可以减少轧制过程中的加热和冷却时间，提高钢材的塑形能力。
采用轧辊和轧辊形状的优化设计，可以改善钢材的表面质量和力学性能。
综上所述，热轧工艺优化在提升钢材的成形性能方面具有重要的应用价值和研究意义。
C194合金热轧工艺及其对性能影响
增刊Ｉ向朝建等：Ｃ１９４合金热轧工艺及其对性能影响・２４１・相较多，且细小、分布均匀，没有较大的析出相。
终轧温度较低时，在喷水冷却前，已经有部分溶质原子析出，合金基体的饱和度较低，随后的时效过程中析出相较少，热轧冷却过程中析出的相长大。
图５ｂ中可以观察到这样的结果。
Ｈｏｔｒｏｌｌｉｎｇ７ｍｍＣｏｏｌｒｏｌｌｉｎｇ１．５１１１１１１ＡｇｉｎｇＣｏｏｌｒｏｌｌｉｎｇ１．０Ⅱ衄ＡｎｎｅａｌｉｎｇＰｒｅｃｉｓｉｏｎｒｏｌｌｉｎｇ０．４６５０ｔｔｔＳｔａｔｅＡＳｔａｔｅＢＳｔａｔｅＣ图３２种不同终轧温度的Ａ、Ｂ、Ｃ对比状态Ｆｉｇ．３ＴｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｔａｔｅｓｏｆｔｈｅＣ１９４ａｌｌｏｙｗｉｔｈｔｗｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｄｒｏｌｌｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ图４采用２种不同终轧温度后合金的热轧组织Ｆｉｇ．４ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｔｈｅＣ１９４ａｌｌｏｙｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｄｒｏｌｌｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ：（ａ）７８０℃ａｎｄ（ｂ）６５０℃２．４２种不同终轧温度对合金的力学性能及电导率的影响通过对比２种采用不同终轧温度合金在Ａ、Ｂ、Ｃ３个状态下的力学性能及电导率，得到图６所示的合金的力学性能与电导率的变化关系。
从图６可以看出，Ｃ１９４合金在冷轧至１．５衄厚度（状态Ａ）时，。
终轧温度较低（６５０℃）的合金具有较高的抗拉强度和显微硬度，延伸率较低，电导率也较高。
而终轧温度为７８０℃的合金的性能与之相反。
这主要是由于在低的终轧温度下，已有部分析出物，与采用较高终轧温度合金相比，强化相更多，合金的强度较大，电导率较高，延伸率较低：而采用７８０℃的终轧温度析出相较少，还保持着过饱和状态。
由于强化相较少，合金的强度和硬度都低于终轧温度为６５０℃的合金，同时溶质原子固溶于基体中，阻碍电子的运动，电导率也相对较低。
图５采用２种不同终轧温度后合金在状态Ｂ时的ＴＥＭ照片Ｆｉｇ．５ＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｔｈｅＣ１９４ａｌｌｏｙｗｉｔｈｔｗｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｄｒｏｌｌｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｉｎｓｔａｔｅＢ：（ａ）７８０℃ａｎｄ（ｂ）６５０＂１２当合金经过时效、冷轧后（状态Ｂ），终轧温度为７８０℃的合金因其处于过饱和状态，时效时具有较大的析出动力，在基体中析出尺寸小而分布均匀的析出相，使得合金的强度、硬度、电导率都迅速上升，综合性能超过采用６５０℃终轧温度的合金。
热轧工艺对冷轧板连退组织和性能的影响
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内燃机与配件
热轧工艺对冷轧板连退组织和性能的影响
韩刚曰高社勇曰苗素静
（邯郸市金泰包装材料有限公司，邯郸 056700）
摘要院本文选取影响冷轧板组织以及性能的一个主要因素-热轧工艺，主要介绍热轧工艺对于冷轧板组织性能的影响。本文首先 介绍热轧工艺的含义，其次介绍了冷轧板的历史演进过程、冷轧板的指标介绍，以及其他影响冷轧板性能的因素，重点介绍了热轧工
3.3 热轧工艺中的终轧温度对于冷轧板组织、性能的 影响
热轧工艺中的终轧温度也会对冷轧板的组织以及性 能产生影响。在终轧温度较高时，观察冷轧板的显微结构， 可以发现这时冷轧板的显微结构比较整齐、均匀；如果终 轧温度较低，会观察到冷轧板的结构变得无序、混乱。
随着热轧工艺中终轧温度的升高，冷轧板的深冲性能 可以得到进一步提升。另外，在终轧过程中，氮化铝逐步析 聚，可以形成稳定性更强的织构，使得冷轧板的深冲性能 得到进一步地提升。
艺对于冷轧板连退组织和性能的影响，在文章最后，论述了此研究的意义。意在通过这篇文章，真正认识、熟悉热轧工艺的操作步骤对
于冷轧板组织性能的影响，为当前冷轧板的制造方法提供一些参考，同时，此研究可以进一步优化冷轧板的制造流程、节约制造成本。
关键词院热轧工艺；冷轧板；组织性能影响因素
中图分类号院TG142.1
文献标识码院A
文章编号院1674-957X（2021）14-0042-02
0 引言 冷轧板组织以及性能状况的影响因素有多种，制造过 程中任何细微的差异，都可能导致冷轧板的组织以及性能 发生变化。热轧工艺是影响冷轧板组织性能的重要因素之 一，热轧工艺是指在温度到达结晶温度之上时再进行钢板 的轧制，主要包括两种形式，分别是铁模铸造式热轧工艺 以及半连续式热轧工艺，这两种热轧方式，各自均有着各自 的优点与不足。本文将着重介绍热轧工艺对于冷轧板组织 性能的影响，具体分析热轧工艺流程中的各个要素以及各 种操作流程对于冷轧板连退组织以及冷轧板性能的影响。 1 当前炼钢工艺中热轧线操作步骤简述 热轧工艺是指在温度到达结晶温度值之上时，在高温 条件下，对钢板进行轧制。热轧线主要包括板坯保温、高压 水去磷、粗轧、精轧、卷取等步骤。在轧制钢材时，首先，要 将铸坯放置入加热炉中进行加热、升温；钢铁放置入加热 炉中，高温环境会使得钢材被氧化，钢材表面会形成磷皮， 这会影响钢材的质量，影响钢材的光滑度。可以采取高压 水去磷这一方式去除钢材表面的磷皮，根据钢材的材质、 磷皮的情况，来选取适当的水量以及调整压力的大小，然 后利用变频器来调节水量以及压力大小，有针对性地去除 铸坯表面覆盖的磷皮，进一步提升铸坯质量，提高工作效 果；其次，在对铸坯进行初步处理后，开始进行粗轧，也就 是将铸坯进行预轧薄，有利于精炼的板形控制并轧至目标 厚度；制作完成后，进行进一步地精轧，将粗轧坯进一步轧 制至目标厚度。在流程的最后，需要运用卷取机将精轧后 的钢材卷曲成卷筒的形状。 1.1 热轧工艺介绍 热轧工艺是指在温度到达结晶温度之上时再进行钢 板的轧制。热轧工艺主要有两种方式，分别是铁模铸造式 热轧工艺，这种热轧方式操作比较简便，不用过多地进行 投资，使用的设备较少，生产过程以及生产时间都比较灵 活。但是，这种热轧方式工作环境较差，工人劳动时间太 长、工人的工作强度太大，并且这种热轧方式最后得到的 优良的最终产品较少、成品率太低、产品质量较差。 另一种热轧工艺是半连续铸造式热轧工艺，这种方式 是当前制钢工厂中最常使用的热轧方式，运用半连续的方 法来进行钢板的生产，多次进行轧制，得到最终产品。这种 要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要
热轧后冷却速度和卷取温度对汽车用低合金高强钢板中析出物的影响
第43卷第1期50 2021 年 1 月上海金属SHANGHAI METALS Vol. 43 , No. 1January , 2020热轧后冷却速度和卷取温度对汽车用低合金高强钢板中析出物的影响王畅"2于洋"2王林"2张亮亮李振2陈瑾2(•首钢技术研究院，匕京100043； 2.绿色可循环应铁流程北京市重点实验室，北京100043；3.首首股份公司迁安钢铁公司，河北迁安064404)【摘要】采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了层流冷却速度和卷取温度对汽车用低合 金高强钢板热轧过程中析出行为的影响。
结果表明：热轧过程中钢中析出物主要为多边形Nb (C,N)和细小NbC ；随着热轧后层冷速度的增大，析出物尺寸减小、长大速度减慢，其密度从 200个/p m 2减少到了 50个/p m 2。
试样热轧后层冷至400 C 的卷取过程中，由于析出驱动力不足，析出物的数量骤减，其密度从250个/ p m 2减小到了 25个/ p m 2。
控制热轧过程中析出物的 尺寸和数量并尽量减少含Nb 析出物的数量，有利于连续退火后得到细小均匀的组织，产生细晶强化和析出强化的双重强化效果。
【关键词】 低合金高强钢 第二相 析出 铌 层冷速度 卷取温度Effect of Cooling Rate and Coiling Temperature after Hot- rolling onPrecipitates in Low- alloy High- strength Steel for AutomobileWANG Chang 1'2 YU Yang 1'2 WANG Lin 1'2 ZHANG Liangliang 1，LI Zhen 2 CHEN Jin 2(1. Shougang Research Institute of Technology , Beijing 100043 , China ; 2. Beijing Key Laboratory ofGreen Recyclable Process for Iron and Steel Production Technology , Beijing 100043 , China ;作者简介:王畅，女，硕士，高级工程师，主要从事热轧及冷轧产品表面质量控制工作,E-mail ： ustb 0321033@3. Qian'an Iron and Steel Company of Shougang Co. , Ltd. , Qian'an Hebei 064404, China )【Abstract 】 Effect of laminar cooling rates and coiling temperatures after hot-rolling on precipitating behavior of low-alloy high-strength steel plate for automobile was investigated by aGleeble- 3500 thermal simulation test machine. The results showed that phases precipitated during hot-rolling were predominantly polygonal Nb (C,N ) and fine NbC , and as the laminar cooling rateafter hot- rolling increased , the precipitates became finer and grew more slowly , with their number density decreasing from 200 per p m 2 to 50 per p m 2. The precipitates in the sample undergoing hot-rolling and laminar cooling to 400 C followed by coiling decreased drastically in amount ，with their number density decreasing from 250 per p m 2 to 25 per p m 2, because of insufficient precipitation driving force. The control of both amount and size of the phases precipitated during hot- rolling and minimizing the amount of niobium- containing precipitates will help to obtain fine and uniform structureand to develop double strengthening effects of fine-grained strengthening and precipitationstrengthening after continuous annealing .【Key Words ] low-alloy high-strength steel , second phase , precipitation , niobium , laminar cooling rate ，coiling temperature第1期王畅等:热轧后冷却速度和卷取温度对汽车用低合金高强钢板中析出物的影响51为了满足减重节能的需要,汽车零部件越来越多地采用高强度钢板制造。
浅谈热轧工艺对冷轧板连退组织和性能的影响
管理及其他M anagement and other浅谈热轧工艺对冷轧板连退组织和性能的影响吴 炜摘要：在汽车、电气等制造业中，冷轧板的使用越来越广泛。
然而，在实际生产中，经常会遇到需要进行热轧加工的情况。
面对这一现状，探究热轧工艺对冷轧板的连退组织和性能的影响显得十分必要。
因此，本研究以五块冷轧板为样本，采用电子背散射衍射技术和拉伸实验，测试了不同热轧温度对不同厚度和化学成分的冷轧板连退组织和性能的影响。
研究结果显示，在原材料成分方面，Al含量越高，冷轧板在经过热轧工艺后的深冲性能越好；在热轧温度方面，低温工艺有利于提高冷轧板连退组织的冲压性能；而在退火温度方面，保持适当的温度反而有利于提升冷轧板的深冲性能。
关键词：热轧工艺；冷轧板；连续退火；组织；性能迄今为止，为了在汽车、电气等制造业中生产轻质耐用的产品，需要具有可成型性、重量轻和良好的可焊性等机械性能的冷轧板。
然而，冷轧板的组织和性能受到多种因素的影响，制造过程中即使是微小的工艺差异，都可能导致冷轧板的组织和性能发生变化。
根据已有的研究，轧制过程中的热输入会影响冷轧板的热影响区（HAZ）的韧性。
特别是在高热输入条件下，对于冷轧板的HAZ而言，断裂韧性受到不利影响。
此外，温度对于冷轧板的析出强化和晶粒细化也具有至关重要的影响。
现有研究表明，轧制过程中温度的变化可以抑制冷轧板中细小碳化物的生长，延迟大渗碳体在晶界处的积累，最终影响冷轧板的屈服强度和拉伸强度。
所涉及的轧钢过程必须在特定的最佳温度范围内进行。
然而，这个温度限制也不能过大，否则会产生更多的成本。
满足这两个目标需要进行权衡，从而将标准化的温度限制设置为最佳温度。
为了尽可能接近极限值，但又不能低于或超过它。
因此，在汽车、电气等制造业中必须使用的热轧工艺，在实际应用中很可能对冷轧板的连退组织和性能产生影响。
然而，具体表现以及影响机理方面的研究成果还不够丰富。
鉴于此，本文设计了一套基于电子背散射衍射的试验，旨在研究热轧工艺对冷轧板连退组织和性能的影响，以期为从业人员的研究和实践提供参考和借鉴。
(国际低合金会议论文09)低碳时代鞍钢先进高强度钢低合金钢的发展
低碳时代鞍钢先进高强度低合金钢的发展摘要：最近的十年中，结构钢行业经历一种变革。
面对全球气候和环境变化的挑战，需要高强度、高韧性钢和环境友好型钢。
鞍钢高强度钢生产和应用的研究与开发取得了显著的进步。
但是关注的重点是具有较高强度和比较优良的性能的新型高强度钢板。
多相显微组织、较低的屈强比和耐腐蚀性能组织带来新一代先进高强度钢，这种钢比老钢种的性能更优良。
本文对鞍钢新一代高强度钢的研究和开发进行了综述，预测了可预见的未来先进高强度钢的发展情况。
关键词：高强度钢，节能，减排1 背景21世纪钢材生产技术在材料领域保持快速发展。
2010年，中国钢产量已达6亿吨，这意味着中国已经成为世界最大钢材生产国。
面临着全球气候环境变化的挑战，发展先进高强度钢是促进节能减排的一种最重要的方法。
如果钢材强度从400MPa 提高到800MPa，钢材消耗会大大减少，这有利于节能减排。
这是鞍钢在低碳时代先进高强度低合金钢的研究与开发的重要战略。
该战略有两个方面：一是持续提高设备水平，二是发展先进生产技术。
2008年，鲅鱼圈和鞍钢西部项目高级生产线已在建设中，这大大提高了先进别高强度钢的产能。
此外，生产技术的发展已经成为生产高强度船板、核电站用钢、动力储备油罐钢以及高级别管线钢等高级别高强度钢的推动力。
2 鞍钢高端生产线建设为了提高高强度钢生产能力，在鲅鱼圈建设了一条新生产线，于2008年9月10日投产，年生产650万吨灰铸铁，650万吨粗钢，620万吨轧制钢材。
其主导产品结构集中于具有高技术含量的高附加值产品，包括集装箱用钢板、管线钢板、船板钢、机械结构用钢、锅炉钢板、容器钢板、桥梁板以及建筑用钢。
鞍钢鲅鱼圈钢材项目从设计开始就坚持节能减排理念，以提供高强度钢生产的硬件。
由于产品以高强度钢替代低强度钢为产品导向。
为了生产高强度钢板，在各道工序中采用了很多高级技术，以满足各种不同要求。
炼钢和连铸工艺包括3个铁水脱硫和扒渣站、3个360t顶底复吹转炉、1个精炼炉（LF）、1个ANS-OB钢包精炼炉、2个RH-TB真空脱气装置、2个1450mm连铸机、1个厚板连铸机组成。
论述冷轧和热轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响
论述冷轧和热轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响王笑洋摘要：冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，而热轧是在再结晶温度以上进行的轧制。
本文阐述了冷轧和热轧时金属显微组织的变化与冷轧和热轧对金属性能的影响。
冷轧时随着变形程度的增加出现亚结构、变形织构等，金属的强度、硬度增加，而塑性和韧性相应下降即产生了加工硬化。
热轧时金属内部缺陷被压合、金属内部夹杂物分布被改善、偏析被改善，使金属的致密度提高、力学性能提高、综合机械性能提高。
关键词：冷轧热轧组织性能前言我国钢铁企业要在竞争激烈的国际市场上与世界钢铁企业强国进行竞争并取得竞争优势，实现钢铁强国的目标，必须促进科技进步，提升企业技术装备和工艺水平。
随着科学技术的发展，轧钢生产过程中质量已经不仅仅局限于产品外型和尺寸精确的控制，而是追求对产品内部微观组织和最终性能的更为精确的把握。
冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异。
冷轧是变形温度低于金属再结晶温度的变形。
由于变形温度低、金属内部的组织结构发生很大的变化、晶粒随着变形量的增加沿变形方向被拉长、当变形程度很大时晶粒变为纤维状、使金属性能呈现方向性。
热轧是在再结晶温度以上进行的塑性变形。
热轧时在金属中同时进行着两个过程:一方面由于塑性变形而产生加工硬化，另一方面由于热轧的温度大大高于再结晶温度因此变形所引起的硬化又很快为随之产生的再结晶过程所消除。
本文从冷、热轧制工艺的角度出发，来研究冷、热轧制工艺与金属的组织以及性能之间的关系。
1冷轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响1.1冷轧时金属显微组织的变化1.1.1纤维组织显微组织的变化，多晶体金属经冷却变形后，用光学显微镜观察抛光与浸蚀后的试样，会发现原来等轴的晶粒沿着主变形的方向被拉长。
变形量越大，拉长的越显著。
当变形量很大时，各个晶粒已不能很清楚地辨别开来，呈现纤维状，故称纤维组织。
热轧工艺对低碳微合金钢组织与性能的影响
热轧工艺对低碳微合金钢组织与性能的影响孔君华1,2,吴力新1,谢长生2(1.武汉钢铁集团公司技术中心钢铁产品研究所,武汉430080;2.华中科技大学材料科学与工程学院,武汉430074)摘 要:通过对比两种不同的热轧工艺对低碳微合金钢组织与性能的影响,得出在此类针状铁素体型钢中,降低终轧和卷曲温度,可以获得细小弥散的M-A组织和析出物,从而提高钢的屈服强度和韧性,特别是改善D WT T(落锤撕裂试验)性能。
但抗拉强度将随卷曲温度的降低而有少量损失,而屈强比提高。
关键词:微合金钢;热轧工艺;力学性能中图分类号:T G335 文献标识码:A 文章编号:1001-3814(2004)11-0043-02Effect of Hot-rolling Process on Microstructures and Propertiesof Low Carbon Microalloyed SteelKONG Jun-hua1,2,WU Li-x in1,XIE Chang-s he ng2(1.T echnology Centre,I r on&Steel Resear ch I nstitute,W uhan I r on&Steel Gr oup Com p any,W uhan430080,China;2.College of M ater ial Science and Enginerr ing,H uaz hong University of S cience&T echnology,W uhan430074,China)Abstract:T hro ug h comparing the influence of t wo different kinds of ho t-ro lling pr ocesses on low car bo n micr oal-lo yed steel,w e co ncluded that fine M-A str ucture and pr ecipitates co uld be gained by r educing the finish r olling and co il-ing t emper atures,therefo re t he y ield str ength and toug hness will be impro ved,especially t he SA(Shear A rea)per cent-age o f DW T T(Dr op Weight T ear T est).But the tensile streng th will be reduced a little,and the yield rat io incr eased.Key words:micr oa lloy ed steel;ho t-r olling pro cess;mechanical pro per ty 随着控轧控冷技术的发展和应用,微合金钢碳含量进一步降低,其强度和韧性提高,同时焊接性能也得以改善。
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热轧工艺对低碳微合金钢组织与性能的影响孔君华1,2,吴力新1,谢长生2(1.武汉钢铁集团公司技术中心钢铁产品研究所,武汉430080;2.华中科技大学材料科学与工程学院,武汉430074)摘 要:通过对比两种不同的热轧工艺对低碳微合金钢组织与性能的影响,得出在此类针状铁素体型钢中,降低终轧和卷曲温度,可以获得细小弥散的M-A组织和析出物,从而提高钢的屈服强度和韧性,特别是改善D WT T(落锤撕裂试验)性能。
但抗拉强度将随卷曲温度的降低而有少量损失,而屈强比提高。
关键词:微合金钢;热轧工艺;力学性能中图分类号:T G335 文献标识码:A 文章编号:1001-3814(2004)11-0043-02Effect of Hot-rolling Process on Microstructures and Propertiesof Low Carbon Microalloyed SteelKONG Jun-hua1,2,WU Li-x in1,XIE Chang-s he ng2(1.T echnology Centre,I r on&Steel Resear ch I nstitute,W uhan I r on&Steel Gr oup Com p any,W uhan430080,China;2.College of M ater ial Science and Enginerr ing,H uaz hong University of S cience&T echnology,W uhan430074,China)Abstract:T hro ug h comparing the influence of t wo different kinds of ho t-ro lling pr ocesses on low car bo n micr oal-lo yed steel,w e co ncluded that fine M-A str ucture and pr ecipitates co uld be gained by r educing the finish r olling and co il-ing t emper atures,therefo re t he y ield str ength and toug hness will be impro ved,especially t he SA(Shear A rea)per cent-age o f DW T T(Dr op Weight T ear T est).But the tensile streng th will be reduced a little,and the yield rat io incr eased.Key words:micr oa lloy ed steel;ho t-r olling pro cess;mechanical pro per ty 随着控轧控冷技术的发展和应用,微合金钢碳含量进一步降低,其强度和韧性提高,同时焊接性能也得以改善。
关于控轧控冷工艺对低碳微合金钢组织演变的影响规律,国内外研究者多采用实验室热模拟方法进行研究[1,2]。
本文基于实际生产过程中两种不同的轧制试验结果对比,探讨了针状铁素体型微合金化钢的组织和力学性能受终轧温度和卷曲温度影响的规律。
1 试验材料与方法1.1 化学成分试验钢的化学成分如表1。
表1 试验钢的化学成分(质量分数,%)C S i M n P S Nb T i Als N0.0500.281.4～2.00.0120.001≤0.100.0150.0340.0045 注:钢中另添加了其它合金元素。
1.2 轧制工艺试验钢采用控轧和强制加速冷却工艺轧制成厚度为17m m的热轧板卷,轧制过程分别采用了两种不同的工艺进行轧制。
工艺1#:终轧温度850℃、卷曲温度600℃;工艺2#:终轧温度790℃、卷曲温度540℃。
1.3 性能测试与组织观察在距钢卷尾部2m处截取试板,经压平后,在与轧向成30°方向取板状拉伸试样、V型冲击全尺寸试样及落锤撕裂试验(DWT T)试样。
冲击试验温度为-20℃, DWT T温度为-15℃。
在钢板1/4宽度处取金相试样,进行显微组织观察和分析。
2 试验结果2.1 力学性能试验结果力学性能试验结果见表2、3。
由试验结果可知:工艺1#,该钢DWT T性能偏低,屈服强度、屈强比和冲击功也低于2#,但抗拉强度高于2#。
说明在工艺2#下,该钢-15℃时DWT T性能较工艺1#明显改善。
表2 拉伸试验结果工艺 0.5/M Pa b/M Pa 5(%) 0.5/ b1#575705190.812#615680210.90表3 断裂韧性试验结果工艺冲击试验DWT T试验A kv/J S A(%)S A(%)1#282, 252, 276100, 100, 10044, 522#327, 327, 336100, 100, 100100, 100 注:S A为断口纤维率。
2.2 金相组织经光镜观察,见图1(a)、(b),两种工艺轧制后的43《热加工工艺》 2004年第11期工艺技术 收稿日期:2004-04-08作者简介:孔君华(1969-),女,湖北大冶人,工程师,在读博士生。
最终组织存在明显的差别,1#组织为针状铁素体与块状铁素体、粗大的岛状组织及分散珠光体,且组织不均匀。
2#为针状铁素体加少量细小分布的岛状组织,组织较1#细小。
扫描电镜结果见图1(e)、(d),1#样中岛状组织较2#明显粗大,且多。
这些粗大的岛状组织是降低韧性的一个重要因素。
2#样中岛状组织细小弥散,不会对韧性造成不良影响。
且TEM 观察2#样针状铁素体组织中,针内含高的位错密度,见图1(f )。
对图1(c)的局部进行放大,应用能谱仪进行基体和岛状组织处的微区成分分析,如图2。
结果显示岛状组织处的成分C 、M n 含量偏高,即为含马氏体的小岛。
而基体处仅含较高的Mn,没有碳的富集,为铁素体或针状铁素体组织。
3 讨论对于针状铁素体型微合金化钢,其强化除了通过固溶强化、细晶强化外,还通过位错强化、沉淀强化等方式来实现。
降低终轧温度,可以使奥氏体在形变过程中产生的大量位错得以保留下来,从而增加最终转变产物中的位错密度,提高钢的强度。
从图1(e)、(f)可看出,2#样中,图1 光镜(a 、b)、SEM (c 、d)及T EM (e 、f)观察结果 图2 图1(c)的局部放大照片及微区成分分析结果在针状铁素体组织内存在高密度的位错。
当降低热轧板卷的卷曲温度时,可以得到更细小、均匀的针状铁素体组织,提高钢的细晶强化效果。
图1(a)、(b)比较可知,2#样组织要比1#样细小、均匀。
针状铁素体系中温转变产物,一般在贝氏体开始形成的临界温度上下形成,在晶界内成核转变,因此,在中温卷板时效过程中,Nb -Ti (CN )沉淀析出相沿针状铁素体板条的位错网络析出,对位错起钉扎作用。
在含较高锰和钼等合金元素的钢中,由于锰、钼能抑制珠光体转变而对贝氏体转变推迟较小,形变奥氏体在加速冷却过程中发生贝氏体铁素体转变,即形成针状铁素体组织,同时一部分富碳的奥氏体由于贝氏体开始转变点Bs 的降低,而在冷却时转变成M 岛状组织或同时残余部分奥氏体,形成M 小岛或M -A 岛状组织。
当裂纹遇到M -A 岛时常常发生转折,表明这些M -A 岛对裂纹有强烈的阻滞作用,而M -A 岛中的残余奥氏体是一种有利的韧性相,可降低裂纹尖端应力,消耗部分扩展功,这些因素使得基体因M -A(下转第47页)44 TECHNOLOGY Hot Working Technology 2004No .11从表1可见,两种预热温度下金属型铸造的Sn-2.0Ag-0.7Cu钎料合金的电导率基本相当,但均高于Sn-37Pb钎料合金。
这表明冷却速度对Sn-2.0Ag-0.7Cu钎料合金的电导率影响不大;而Sn-2.0Ag-0.7Cu钎料合金的导电性优于Sn-37Pb钎料则是由于Ag和Cu比Pb的导电性好所致。
由表1可见,室温金属型铸造钎料的铺展面积稍大于160℃金属型铸造钎料,这是由于金属型预热温度较低时,钎料合金的冷却速度较快,钎料的固-液相线温度区间较窄,其流动性较好,铺展面积较大,因而润湿性较好。
3 结论在本实验条件下,采用室温金属型铸造Sn-2.0Ag-0.7Cu钎料合金具有较高的拉伸强度,与Sn-37Pb钎料相当;伸长率大,优于Sn-37Pb钎料;具有较窄的固-液相线温度区间,在铜基底上润湿性较好,完全能满足目前无铅钎焊的工艺要求。
Sn-2.0Ag-0.7Cu 钎料合金的电导率优于Sn-37Pb钎料,但铸造时的凝固冷却速度对钎料合金的电导率影响不大。
致谢:本院00级材成专业本科生陈磊、吴相省、王要利、张慧敏和朱占民参加了本试验工作,在此一并表示感谢!参考文献:[1] 史耀武,夏志东,雷永平.绿色高性能电子组装钎料研究的新进展 [J].新材料产业,2001,(7):30-32.[2] 孟桂萍.S n-Ag和S n-Zn及S n-Bi系无铅焊料[J].电子工艺技术,2002,23(2):75-76.[3] 陈志刚,史耀武,夏志东.微量混合稀土对S nAgCu钎料合金性能的影响[J].电子工艺技术,2003,24(2):53-58.[4] Guo F,L ucas J P,S ubramanian K N.Creep Behavior in Cu andAg Particle-r einforced Composite and Eutectic Sn-305Ag an d S n-4.0Ag-0.5Cu non-com posite Solder J oints[J].Journal of M ateri-als Science,2001,12:27-35.[5] Chada S,Fournelle R A,Laub W.Copper Subs trate Dis solu tion inEutectic S n-Ag S older and Its Effect on M icros tr ucture[J].J our-n al of Electr on ic M aterials,2000,29(10):1214-1221.[6] As ner son IE.Development of E utectic and Near-eutectic T in-S il-ver-Copper Solder Alloys for Lead-free Joining Applications[A].International Br azin g&Soldering Confer ence Proceeding s[C].New M ecx ico:2000.575-586.[7] 贾红星.电子封装用高强度Sn-Bi(Cu)-Ag绿色钎料的研究[D].洛阳:河南科技大学硕士学位论文,2004.[8] S eok-Hu h,Keun-Soo Kim,Kats uaki S ugan uma.Effect of Ag onthe M icrostructur al and M echan ical Properties of Sn-Cu Eutectic S older[J].M aterials T ransactions,2001,42(5):741-748. [9] 丁夫译.有色合金的热处理组织与性能[M].北京:冶金工业出版社,1998.85.[10] 陈志刚.S nAgCuRE钎料接头蠕变行为的研究[D].北京:北京工业大学博士学位论文,2003.[11] 张启运,庄鸿寿.钎焊手册[M].北京:机械工业出版社,1999.491-492.[12] M oon K W,Boettinger W J,Kattner U R,et al.Ex perim entaland Thermodynamic As sessm ent of S n-Ag-Cu Solder Alloys[J].Journ al of Electron ic M aterials,2000,29(10):1122-1136.[13] 甄元生.无铅焊料研究概况[A].无铅焊料与免清洗助焊剂在 S M T中应用学术研讨会论文集[C].南坪:2001.54-57.(上接第44页)岛状组织的存在而强韧性提高[3]。