[发明专利]钢铁材料控冷CCT曲线测定方法无效
申请号: | 201010205475.6 | 申请日: | 2010-06-22 |
公开(公告)号: | CN101871899A | 公开(公告)日: | 2010-10-27 |
发明(设计)人: | 王克杰;刘海英 | 申请(专利权)人: | 天津钢铁集团有限公司 |
主分类号: | G01N25/12 | 分类号: | G01N25/12 |
代理公司: | 天津才智专利商标代理有限公司 12108 | 代理人: | 吕志英 |
地址: | 300301 *** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 钢铁 材料 cct 曲线 测定 方法 | ||
技术领域
本发明属于金属材料、黑色金属材料研究技术领域,特别是利用热模拟试验机模拟钢铁材料现场生产工艺过程,研究分段控冷工艺对金属材料相变行为和组织转变的影响。
背景技术
钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线,即连续冷却转变曲线,以下简称CCT曲线。对于了解钢铁材料的组织与性能、合理选用钢材、制定合理的热处理工艺等都是必不可少的技术资料。近年来,在新钢种研制,特别是在新工艺的研究中,如控制轧制工艺、控制冷却工艺的研究中具有重要的指导意义。CCT曲线通常分为静态(不变形)CCT曲线和动态(变形)CCT曲线。通常静态CCT曲线比较容易确定,而且可以清晰的描述钢在连续冷却时的组织演变规律,具有很大的实际意义。因此,为大家所普遍采用,但对于用控轧控冷生产的钢材来说,其相变的冷却过程与静态CCT的冷却过程有较大的差别,对相变温度及过程要求也更加严格,因此,研究钢铁材料在控轧控冷条件下的CCT曲线就显得十分重要。本发明提出了一种利用热模拟试验机模拟钢铁材料在控轧控冷条件的相变过程并测量该条件下的CCT曲线(简称控冷CCT曲线)的测试方法。也即通过膨胀曲线分析,测定相变温度和相变动力学曲线,观察钢在控制冷却中的相变并测量临界点,绘制控冷CCT曲线。
控轧控冷工艺是现代钢材生产中应用越来越广,越来越重要的工艺之一,钢铁材料所要求的组织结构和力学性能在成分确定之后,主要是通过控轧控冷来获得。随着钢材生产速度的提高,控轧控冷已成为钢材生产的重要组成部分。控轧控冷过程中的温度和相变各阶段冷却速度对钢材金相组织的最终形态和产品的性能起决定作用。
常规钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)测定方法是将钢试样加热到奥氏体化温度后,直接以不同速度连续冷却到室温测定相变曲线。
发明内容
本发明的目的在于打破常规过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)的测定方法,即将试样奥氏体化后,在奥氏体温度T1后以不同冷却速度冷却试样来测定CCT曲线的方法,发明一种更接近钢材实际生产过程的控冷CCT曲线测定方法。即将钢材钢试样加热到奥氏体化温度T1后,分两个阶段连续冷却试样,在第一阶段快速冷却,即把试样从奥氏体化温度T1冷却到相变前温度T2,第二阶段,在T2温度后以不同冷速冷却试样测定CCT曲线。
本发明钢铁材料控冷CCT曲线测定方法主要由如下步骤构成。
钢材控冷CCT曲线的测量方法,主要由分析试样的采集、模拟控制冷却工艺、不同控冷速度下相变点的测量、金相检测和控冷CCT曲线的绘制。把金属材料加工成圆棒试样;按照黑色冶金行业标准测定钢的临界点;并以V1的加热速度,将试样加热到奥氏体温度T1,保温t分钟后,以V2速度快速冷却到相变前的温度T2;按CCT曲线测量标准分别以等不同冷速Vi(V1,V2…Vi)冷却试样,记录温度—膨胀量变化曲线,测量相变点;再将试样制成金相试样,检测不同冷速下的金相组织;最后按照黑色冶金行业标准的规定,绘制控冷CCT曲线。
以上所述的钢材控冷CCT曲线的测量方法,以300-1200℃/min的加热速率V1将试样加热到奥氏体化温度T1,保温时间t=5-30分钟,然后以300-1200℃/min的冷却速率V2冷却到相变前温度T2;然后分别以Vi=1℃/s、2℃/s、3℃/s、4℃/s、5℃/s、6℃/s、9℃/s、12℃/s、15℃/s、18℃/s、20℃/s等不同冷速进行冷却。
以上所述的钢材控冷CCT曲线的测量方法,其中钢的临界点的测定和绘制控冷CCT曲线分别按照黑色冶金行业标准YB/T5127-93和YB/T5128-93的规定。
本发明的优点在于:(1)能够准确模拟控轧控冷工艺,精确测量在实际控冷工艺下的相变开始温度,优化选择最佳相变开始温度,确保钢材轧后控冷第一阶段参数合理有效。(2)精确测量在控冷状态下不同冷速的相变温度,得到真实相变温度下的相变组织和结构特征,保证钢材能获得符合要求的组织和性能。(3)由此测量方法测得的空冷CCT曲线更接近现场生产过程,进而能有效优化生产控冷工艺,有效改善产品质量。
附图说明
附图1:试样尺寸与形状示意图。在图1中为Φ8×80mm的圆棒试样。
附图2:控冷CCT工艺示意图。
附图3:热模拟试样金相观察面。在图3中(1)热电偶焊,(2)金相观察。
附图4:控冷CCT曲线。
附图5:热模拟试样的原始组织状态。
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