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本文针对基于动态转变的细晶DP钢热连轧工艺的三个主要阶段:高温奥氏体区形变、过冷奥氏体区形变以及形变后的控制冷却,采用Gleeble1500热模拟单向压缩试验研究了在上述三个阶段中工艺参数对热轧低碳锰钢和低碳铌钛微合金化钢组织控制的影响,并分析了基于动态转变的细晶DP钢的组织特征与力学行为之间的关系。研究结果表明:
在高温奥氏体区形变阶段,对于低碳锰钢,可通过动态再结晶细化奥氏体晶粒,但是在1000℃以下的温度变形时动态再结晶难于完全,容易获得混晶组织;对于低碳铌钛微合金化钢,可以通过在1100℃以上的温度变形利用动态再结晶细化奥氏体晶粒,也可以通过在1000℃以下的温度变形获得形变奥氏体晶粒,但在两个温度之间变形时容易获得混晶组织。
在过冷奥氏体区形变阶段,对于低碳锰钢和低碳铌钛微合金化钢,均可以通过动态相变控制马氏体相的形貌、大小和体积分数,关键因素是形变量,而形变温度和应变速率对组织控制的影响较小。对于低碳铌钛微合金化钢,动态相变前的奥氏体初始状态对组织控制具有显著影响,与完全再结晶奥氏体及完全形变奥氏体相比,经过完全再结晶后获得的形变奥氏体的动态相变动力学最快,可以在在较小的形变量下获得细小、均匀的马氏体-铁素体双相组织。
在控制冷却阶段,低碳锰钢需要高的冷却速率才能得到马氏体-铁素体双相组织,而在较低的冷却速率下未相变奥氏体会转变为贝氏体或珠光体;低碳铌钛微合金化钢可以在较低的冷却速率下获得马氏体-铁素体双相组织。
对于低碳铌钛微合金化钢,动态相变前的奥氏体初始状态对最终双相组织的力学性能具有明显影响,经过完全再结晶后获得的形变奥氏体条件下获得的马氏体-铁素体双相组织表现出最佳的综合力学性能;过冷奥氏体区形变阶段的形变温度和应变速率对性能的影响不明显;控制冷却阶段的冷却速率对性能具有明显影响,较高冷却速率下获得的马氏体-铁素体双相组织强度高、延伸率较低,而较低冷却速率下获得的马氏体-铁素体双相组织强度较低、延伸率较高。