奥氏体高温转变区二段冷却速率对铁素体相变的影响

彭宁琦，唐广波，刘正东

（钢铁研究总院 结构材料研究所，北京100081）

钢铁的热连轧过程一般要经历由高温到室温的冷却过程。过冷奥氏体以不同冷却速率和冷却方式冷却时，将形成不同的相变产物（铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体等），获得不同的组织和性能。相比于层流冷却，超快冷充分发挥水的冷却效率，大幅度提高冷却能力。超快冷与层流冷却的综合应用，使冷速更能柔性化地被控制，成为现在控制冷却技术研究的热点[1－3］。应用前置式（终轧后与层冷间）超快冷设备的热轧线现场，轧后经历短时超快冷再进入层冷，冷却速率发生很大变化。以往常通过实验室热模拟不同的恒定冷却速率下的组织演变情况作为现场控制冷却的依据[4－8］。为了研究应用前置式超快冷对铁素体相变的影响，本工作对过冷奥氏体高温转变区进行二段冷却，分析二段冷却速率对铁素体相变开始温度和相变组织的影响。

1 实验材料与方法

实验用钢为一种C－Mn钢，化学成分（质量分数／%）如下：C 0.21，N 0.016，Si 0.41，Mn 1.24，S 0.005，P 0.012，余量为Fe。

采用Gleeble动态热力模拟试验机进行热压缩变形后的多段冷却速率控制。为获得超快冷却速率，将实验用钢机加工成φ5mm×10mm的圆柱。试样冷却过程中，将发生冷缩，为防止试样掉落，热压缩变形后给Gleeble的压头施加一个连续的微量位移（使压头的变形速率大于试样的收缩速率），以顶住试样。由于试样冷却过程中将发生相变，而不同相热变形时表现的变形抗力不同，因此，冷却过程中任何应力－温度曲线上的偏转都与微观组织的变化有关，偏转点对应的温度即为动态相变点[9］。……