材料加工组织性能控制(第四章)XX9
2)低温终轧： a)奥氏体状态： b)变形的影响： c）慢冷的结果： 3)高碳钢和高碳合金钢：
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材料加工组织性能控制(第四章)XX9
轧后控冷分三阶段： 一次冷却：从终轧温度Ar3或Arcm温度范 围。 目的： （1）控制变形奥氏体的组织状态； （2）固定位错；（3）降低相变温度。 一次冷却开始快冷温度的影响：
•1-轧制温度1000C ；2-轧制温度950C ； 3-轧制温度850C
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4.3.2 贝氏体的影响
•图4-7 抗张强度随贝氏体和 （或）珠光体的体积分数的
变化
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•图4-8 贝氏体（+珠光体）的体 积百分数与vTrs的关系，N-
晶粒度
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2)喷射冷却：将水加压由喷嘴喷出的时 候，如果超过连续喷流的流速时则水流发 生破断，形成液滴群冲击被冷却的钢材表 面。 应用：一般冷却及各种用途的喷嘴。 缺点：控制的冷却能力范围不太宽，需要 比其它方法施加更高的压力。
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4.3.3 马氏体的影响
•生成10%的马氏 体可使vTrs提高 30℃。因此，作 为控制冷却材料， 基本上不应使其 生成马氏体。
控制冷却设备：必须能均匀控制长、宽、 厚方向钢板的性能。 冷却方式：同时冷却型、通过冷却型。
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•图2-9 轧制后冷却对抗拉强度、断面转 变温度的影响
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4.1 CCT曲线及转变产物 目的： 等温转变曲线(TTT曲线)：反映过冷奥氏体等温 转变的规律； 连续冷却转变曲线(CCT曲线)：在连续冷却转变 过程中，钢中的奥氏体在不断降温的条件下发生 转变的。 CCT曲线的测量: 膨胀法测CCT曲线原理：各相具有不同的比容： 马氏体＞体素体＞珠光体＞奥氏体＞碳化物 。
三次冷却(空冷）：相变后至室温范围内的冷 却。 目的： 对低碳钢：没有什么影响。 对含Nb钢：发生碳氮化物析出。 对高碳钢或高碳合金钢：
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冷却方法：
1)喷水冷却(喷流冷却)：水从压力喷嘴中以一定 压力喷出水流，而水流为连续的，没有间断现 象，但是呈紊流状态。 优点：穿透性好，在水膜比较厚的时候采用。 应用：中厚钢板轧后冷却和钢板淬火时；在型钢 冷却中进行局部冷却。 缺点：水的喷溅利害，水的利用率较差。
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实验步骤：
选定奥氏体化温度及保温时间： 确定冷却速度： 实验数据处理：
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•转变中止线：表示冷却曲线 与此线相交时转变并未最后 完成，但奥氏体停止了分解， 剩余部分被过冷到更低温度 下发生马氏体转变。
3)雾化冷却：用加压空气使水雾化，水和 高压高速气流一起从喷嘴喷出形成雾状。 缺点：系统比较复杂，设备费用增加、噪 音大、车间雾气较大。 优点：调整冷却能力的范围较大，可以实 现单独风冷、弱水冷、喷水冷，且冷却比 较均匀。
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4)层流冷却：给以一定压力的水从喷嘴喷出形成 喷流，当喷射的出口速度比较低时，形成平滑的 喷射喷流，平滑的层状喷流落到一定距离时，由 于水的加速度影响而破断成液滴流，破坏了层流 状态。 优点：喷流可在一较长距离内保持水的层流状 态，获得很强的冷却能力。 应用：一般在要求强冷时使用。目前钢板生产中 采用管层流和板层流二种方式。
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2020/11/18
材料加工组织性能控制(第四章)XX9
工艺：从Ar3以上的温度开始，在相变终了 温度附近(550500℃)结束，然后进行空 冷。 组织：细晶粒铁素体和微细弥散型贝氏体 的混合组织。 对强度及韧性的影响:
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•两个临界冷却速度：
•图4-1 共析钢连续冷却转变曲 线
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•图4-2 冷却速度对共析钢奥氏体转变 温度区域(a)及转变产物(b)的影响 •1- 1-珠光体转变开始线;2-珠光体转变 终了线3-珠光体转变终止线;4-马氏体 转变开始线;5-马氏体转变终了线
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•图4-7 各种冷却方法的冷却能力
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• 热轧宽带钢机组输出辊道上冷却布置
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4.3 显微组织对控制冷却材的强度和韧性的影响 4.3.1 铁素体晶粒度的影响
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•图4-5 再结晶晶粒度与晶粒度的关系
•冷却速度：1-44C/s；2-22C/s ；
•
3-14C/s ；4-0.7C/s
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•现象：（1）铁素体晶粒 度与vTrs 关系。（2）在 相同的铁素体晶粒度下， 降低终轧温度可使韧性得 到改善（原因）。
•图4-6 晶粒度与脆性转化温度的关系 （Si-Mn）
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二次冷却：从相变开始相变结束。 目的：控制相变过程 （具体：），保证钢 材快冷后得到所要求 的金相组织和力学性 能。
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•图4-6 控制轧制CCT曲线在不同冷却 速度时的组织形态
•实线：Nb钢；虚线：Si-Mn钢
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•图4-3 0.30%C钢连续冷却转变曲线 奥氏体化温度:930C;时间:30min
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4.2控制冷却各阶段的冷却目的和冷却方式 的选择 各阶段冷却目的： 1)高温终轧： a)奥氏体状态： b）慢冷的结果：
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