中厚板表层超细晶对止裂性能的影响

• 作者: 张利娟 杨才福 查小琴 王瑞珍 马江南
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: 中厚板 返温轧制 表层超细晶 止裂 示波冲击
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 页码范围: 549-558
• 页数: 10页
• 分类号: TG142.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2016.00316

摘要

研究了返温轧制(TRRP)中厚钢板表层的组织特征及其对止裂性能的影响.力学性能测试结果表明,与传统的控轧控冷(TMCP)钢相比,TRRP钢表层的韧、塑性较好,韧脆转变温度低至-100℃,而在1/4厚度处,两者性能差异不大.显微组织分析表明,TRRP钢表层组织为等轴状铁素体晶粒+弥散分布的马氏体-奥氏体(M-A)组元,晶粒等效直径约2μm.通过数值模拟分析了TRRP工艺中间坯温度场的变化,发现中间坯冷却时,表层被冷却到相变温度以下,形成以贝氏体为主的组织,返温后轧制,表层组织发生动态再结晶形成超细晶.示波冲击测试表明,TRRP钢表层试样启裂后,载荷-位移曲线斜率绝对值(k|)由0.66降低到0.27,与止裂相关的冲击吸收功达到44.3 J,断口表层组织有明显的塑性变形,吸收了裂纹扩展的能量,有效地抑制了裂纹扩展.晶粒取向分析表明,TRRP钢表层超细晶粒取向呈随机分布,晶界角度平均值和大角度晶界(＞15°)比例分别达到32.8°和69.8％,能够有效阻碍裂纹扩展.使用纳米压痕分析了实验钢的硬度,TRRP钢表层的纳米压痕硬度统计分布集中在2.0 GPa以下,组织特征为少量的硬质相弥散分布在较软的铁素体基体上,相界面处萌生的裂纹在基体中不易扩展.