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材料加工测定实验一钢连续冷却转变图(CCT 曲线的测定一. 实验目的1. 了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用;2. 了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤;3. 利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点;4. 建立钢的连续冷却转变图(CCT 曲线。
二. 实验原理当材料在加热或冷却过程中发生相变时, 若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数, 则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上, 破坏了膨胀量与温度间的线性关系, 从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。
这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称为热膨胀法 (膨胀分析。
长期以来,热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。
通过膨胀曲线分析,可以测定相变温度和相变动力学曲线。
钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。
钢中膨胀系数由大到小的顺序为:奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体; 比容则相反, 其顺序是:马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物(但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。
从钢的热膨胀特性可知, 当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时, 钢的体积将发生突变。
过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时,钢的体积将膨胀;反之,钢的体积将收缩。
冷却速度不同,相变温度不同。
图 1-1为 40CrMoA 钢冷却时的膨胀曲线。
不同的钢有不同的热膨胀曲线。
图 1-140CrMoA 钢冷却时的膨胀曲线连续钢连续冷却转变 (ContinuousCooling Transformation 曲线图,简称 CCT 曲线, 系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。
钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺,均是在连续冷却的状态下发生相变的。
因此 CCT 曲线与实际生产条件相当近似,所以它是制定工艺时的有用参考资料。
根据连续冷却转变曲线, 可以选择最适当的工艺规范,从而得到恰好的组织, 达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。
材料加工测定实验一钢连续冷却转变图（CCT曲线）的测定一．实验目的1．了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用；2．了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤；3．利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点；4．建立钢的连续冷却转变图（CCT曲线）。
二．实验原理当材料在加热或冷却过程中发生相变时，若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数，则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上，破坏了膨胀量与温度间的线性关系，从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。
这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称为热膨胀法（膨胀分析）。
长期以来，热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。
通过膨胀曲线分析，可以测定相变温度和相变动力学曲线。
钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。
钢中膨胀系数由大到小的顺序为：奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体；比容则相反，其顺序是：马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物（但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。
从钢的热膨胀特性可知，当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时，钢的体积将发生突变。
过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时，钢的体积将膨胀；反之，钢的体积将收缩。
冷却速度不同，相变温度不同。
图1-1为40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线。
不同的钢有不同的热膨胀曲线。
图1-1 40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线连续钢连续冷却转变(Continuous Cooling Transformation)曲线图，简称CCT 曲线，系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。
钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺，均是在连续冷却的状态下发生相变的。
因此CCT曲线与实际生产条件相当近似，所以它是制定工艺时的有用参考资料。
根据连续冷却转变曲线，可以选择最适当的工艺规范，从而得到恰好的组织，达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。
Nb-V微合金钢CCT曲线的测定及分析许文喜杨德伦伍万飞霍俊（马鞍山钢铁有限公司营销中心安徽马鞍山243000）摘要：本文借助Thermo-Calc软件计算平衡条件下Nb-V微合金钢平衡相状态图，并通过热膨胀仪测定Nb-V微合金钢连续冷却转变曲线（CCT曲线），研究实验钢冷却速度的变化对室温显微组织及显微硬度的影响规律。
实验结果表明：当冷速小于0.5℃/s时，实验钢转变产物为“先共析铁素体+珠光体”混合组织；冷速增加到0.5℃/s时，有少量的贝氏体产生，贝氏体开始发生转变；当冷却速度达到4℃/s时，开始发生马氏体转变；随着冷速增加至4.5℃/s时，铁素体和珠光体组织转变基本消失，仅发生贝氏体和马氏体组织转变，且随着冷却速度增加，室温组织主要以马氏体为主；随着冷却速度的增加，实验钢的硬度值呈逐渐升高的趋势。
关键词：Nb-V微合金钢析出相冷却速度膨胀法CCT曲线中图分类号：TG142.1文献标识码：A文章编号：1674-098X(2022)01(c)-0029-05随着科技水平的提高，微合金元素在低合金钢中的强韧化机理研究越来越深入，微合金元素的应用也越来越广泛，合金元素对钢的品种开发具有深刻影响。
合金元素V主要以碳、氮的形式存在于基体和晶界中，能抑制晶粒生长和沉淀强化［1］。
合金元素Nb元素可通过固溶抑制或沉淀机制有效抑制高温奥氏体的再结晶，使含铌钢在轧制时采用控轧控冷工艺能够显著增加材料的机械性能。
要想利用合金元素的特性，充分发挥钢中微合金化元素在材料中的作用，就需要合理进行热处理，控制轧制后的冷却工艺。
微合金钢热处理过程中，奥氏体化温度的选择对微合金元素能否发挥其特性，提高钢的性能起到关键作用［2］。
而材料不同的冷却方式和冷却速度对产品最终组织和性能却产生决定性的影响，因此，微合金钢冷却转变规律的研究显得尤为重要［3］。
通过对钢的CCT曲线测绘，可以直观了解到冷却速度对应的组织及硬度关系。
CCT曲线对实际工业生产微合金钢的组织及性能控制具有重要意义。
27Si Mn钢CCT曲线的测定y王凤香,简 方,冯 岩(内蒙古包钢钢联股份有限公司无缝钢管厂,内蒙古 包头 014010)摘 要:在Gleeble1500D热模拟机上利用膨胀法测定了27SiMn钢在不同冷却速度下连续冷却转变的膨胀曲线,获得了该钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),利用蔡司显微镜观察了不同冷速下试样的金相组织,借助莱卡硬度计测定了各试样的显微硬度值。
随着冷却速度增加,硬度值越来越大。
通过对CC T曲线的分析为生产工艺的制定提供了一定的实验依据。
关键词:27SiMn钢;连续冷却转变曲线;冷却速度;组织;硬度中图分类号:TG115 文献标识码:B 文章编号:1009-5438(2007)02-0026-04Determination of CCT Curves of27SiMn SteelWANG Feng-xiang,JIAN fang,FENG Yan(Seamless Pipe Plant o f Steel Union Co.Ltd.o f Baotou Steel(Group)Corp.,Baotou014010,Nei Monggol,China)Abstract:Using the Gleeble1500D thermal si mulation machi ne,the CCT curve of27Si Mn steel is obtained by measuring the different expanding curves of the continuous cooling transformation in the different cooling rate.The metallographic microstructures of different cooling veloci ty are observed by ZEISS microscope,and the microhardness of testing sample is measured by the LaiKa microhardness tester.As the cooling rate increases,the hardness i ncreases.The CCT curve provides the experimental reference to make the production craft.Key words:27SiMn steel;continuous cooling transformation curve;cooling rate;microstructure;hardness27SiMn钢液压支柱用热轧无缝钢管是液压设备缸、柱的母材,广泛应用于煤矿、大型机械等多种行业,要求钢管具有良好的机械性能、内外表面质量、壁厚均匀,有较高的强度与韧性,钢管的控制轧制和控制冷却工艺在热轧钢管生产中得到普遍采用,它结合了形变强化和相变强化,能极大程度地提高钢管的性能[1]。
材料加工测定实验一钢连续冷却转变图（CCT曲线）的测定一．实验目的1．了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用；2．了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤；3．利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点；4．建立钢的连续冷却转变图（CCT曲线）。
二．实验原理当材料在加热或冷却过程中发生相变时，若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数，则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上，破坏了膨胀量与温度间的线性关系，从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。
这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称为热膨胀法（膨胀分析）。
长期以来，热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。
通过膨胀曲线分析，可以测定相变温度和相变动力学曲线。
钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。
钢中膨胀系数由大到小的顺序为：奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体；比容则相反，其顺序是：马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物（但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。
从钢的热膨胀特性可知，当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时，钢的体积将发生突变。
过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时，钢的体积将膨胀；反之，钢的体积将收缩。
冷却速度不同，相变温度不同。
图1-1为40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线。
不同的钢有不同的热膨胀曲线。
图1-1 40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线连续钢连续冷却转变(Continuous Cooling Transformation)曲线图，简称CCT 曲线，系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。
钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺，均是在连续冷却的状态下发生相变的。
因此CCT曲线与实际生产条件相当近似，所以它是制定工艺时的有用参考资料。
根据连续冷却转变曲线，可以选择最适当的工艺规范，从而得到恰好的组织，达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。
辙叉是铁路轨道结构的关键部件之一，在使用过程中受到巨大的交变冲击载荷和接触应力作用，易产生疲劳裂纹，导致剥离掉块等伤损。
传统的高锰钢辙叉存在内部铸造缺陷，初始硬度低，使用初期不耐磨等问题，整体使用寿命不高。
而贝氏体钢强度高，具有良好的强韧性、耐磨性和抗接触疲劳性，是制造辙叉的理想材料之一[1,2]。
近年来随着贝氏体相变理论的不断成熟，国内外道岔市场逐步开始采用贝氏体合金钢来制造固定型辙叉中的心轨和翼轨，并表现出非常好的使用效果；但目前贝氏体钢辙叉面临的主要问题是质量不稳定，实际使用过程中寿命离散度较大，这主要是由于辙叉生产过程中热处理工艺控制不合适导致。
为了进一步优化贝氏体辙叉钢的热处理工艺，提高贝氏体钢辙叉质量及其稳定性，实验中利用Gleeble-3800热模拟机对目前在线使用的一种典型贝氏体辙叉钢进行CCT 曲线的测定和绘制，并基于测定的CCT 曲线优化产品热处理工艺，使辙叉产品的性能及质量得到显著提升。
1 实验材料与方法1.1 实验材料实验材料的化学成分（重量百分数，wt.%）见表1。
表1 测试材料化学成分合金元素C Cr Mn Si Mo Ni V 含量（wt.%）0.25 1.3 1.6 1.50.40.250.11.2 CCT曲线测试方法作者简介：王磊（1986-）,男,陕西榆林人,本科,工程师,研究方向：铁路道岔、辙叉制造技术。
辙叉用贝氏体钢CCT 曲线的测定及其对生产实践的指导王 磊1,王 浩2（1.中铁宝桥集团有限公司,陕西 宝鸡 721006;2. 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,西安 710049）摘 要：实验利用Gleeble-3800热模拟机测定辙叉用贝氏体钢在不同冷速下的连续冷却转变膨胀曲线，根据曲线上的拐点确定相变点；再利用金相显微镜观察不同冷却速度下试样的金相组织，判断各相变点的相变类型，绘制连续冷却转变曲线（CCT 曲线）。
并利用测得的CCT 曲线优化热处理冷却工艺，辙叉产品性能稳定性及实际使用寿命得到显著提升。
高铬锻钢轧辊CCT曲线的测定及其结果分析夏新蕊;黄斌斌【摘要】利用LINSEIS R.I.T.A L78淬火式膨胀仪,测定了高铬锻钢轧辊在1 030℃奥氏体化后以不同速率冷却时的相变膨胀曲线,采用膨胀法结合金相检验和硬度测试测定了高铬锻钢轧辊的临界点温度,用Origin软件绘制了高铬锻钢轧辊的连续冷却转变(CCT)曲线,并对其结果进行了分析.结果表明:高铬锻钢轧辊的CCT曲线上存在珠光体、贝氏体和马氏体3个相变区,且这3个相变区完全分离;当冷却速率≥1℃·s-1时,组织为单一马氏体相变组织,且马氏体转变开始温度Ms随着冷却速率的增大而降低.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2018(054)012【总页数】3页(P897-899)【关键词】高铬锻钢轧辊;CCT曲线;显微组织;显微硬度【作者】夏新蕊;黄斌斌【作者单位】中钢集团邢台机械轧辊有限公司,邢台054000;轧辊复合材料国家重点实验室,邢台054000;中钢集团邢台机械轧辊有限公司,邢台054000;轧辊复合材料国家重点实验室,邢台054000【正文语种】中文【中图分类】TG142.1锻钢冷轧辊主要用于冷轧板材的轧制，在轧制过程中轧辊的服役条件比较苛刻。
同时，冷轧板材的质量要求较高，为了保证冷轧板材的质量，必须提高冷轧工作辊的性能，如高而均匀的硬度和淬硬层深度、高的耐磨性以及抗事故能力等，这在很大程度上取决于热处理工艺。
连续冷却转变(CCT)曲线在轧辊的热处理工艺中具有重要作用，为此笔者对高铬锻钢轧辊的CCT曲线及其组织转变进行了研究，为优化生产工艺、提高轧辊性能提供基础数据。
1 试样制备与试验方法试验材料为高铬锻钢轧辊，其化学成分(质量分数/%)为：0.99C，0.71Si，0.25Mn，0.006P，0.003S，9.80Cr，0.79Ni，0.63Mo，0.35V；原始显微组织为珠光体+碳化物。
试样尺寸为φ3 mm×10 mm。
测试电池充电cc cv曲线的方法电池充电CC-CV曲线测试方法电池充电CC-CV曲线测试方法是一种常用的电池性能评估方法，通过测量电池在充电过程中的充电电流和电池电压变化，以绘制充电曲线图。
这种方法可以帮助我们了解电池的充电特性、充电效率以及充电过程中的温度变化等重要信息。
首先，我们需要准备好测试设备，包括直流电源、电池测试仪和记录数据的设备。
接下来，按照以下步骤进行测试：1. 设定充电电流：根据电池的额定电流和充电要求，设定恒定电流（CC）阶段的充电电流。
这个阶段的目标是使电池以最大充电电流进行充电，直到达到预设的电池电压。
2. 记录电池电压和充电时间：在充电过程中，定期记录电池的电压和充电时间。
通常，我们可以每10秒钟记录一次数据，以获取更精确的充电曲线。
3. 切换到恒定电压（CV）充电模式：当充电电流降至预设的电池电压时，切换到恒定电压充电模式。
在这个阶段，充电电流将逐渐减小，而电池电压将保持在恒定值。
4. 继续记录电池电压和充电时间：在恒定电压充电阶段，继续定期记录电池的电压和充电时间。
同样，每10秒记录一次数据。
5. 结束充电：根据电池的充电要求，决定何时结束充电。
我们可以根据电池电压稳定一段时间或充电电流降至一定值来判断充电是否完成。
完成以上步骤后，我们就可以得到一个充电曲线图，以及关于电池充电性能的重要数据。
通过这些数据，我们可以评估电池的充电效率、充电速度以及温度变化等参数，为电池的设计和应用提供参考依据。
总结而言，电池充电CC-CV曲线测试方法是一种有效的评估电池性能的方法。
通过准确测量电池在充电过程中的电压和电流变化，并绘制充电曲线图，我们可以获得有关电池的重要性能参数，以及优化电池性能的参考依据。
材料加工测定实验一钢连续冷却转变图（CCT曲线）的测定一．实验目的1．了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用；2．了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤；3．利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点；4．建立钢的连续冷却转变图（CCT曲线）。
二．实验原理当材料在加热或冷却过程中发生相变时，若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数，则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上，破坏了膨胀量与温度间的线性关系，从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。
这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称为热膨胀法（膨胀分析）。
长期以来，热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。
通过膨胀曲线分析，可以测定相变温度和相变动力学曲线。
钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。
钢中膨胀系数由大到小的顺序为：奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体；比容则相反，其顺序是：马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物（但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。
从钢的热膨胀特性可知，当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时，钢的体积将发生突变。
过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时，钢的体积将膨胀；反之，钢的体积将收缩。
冷却速度不同，相变温度不同。
图1-1为40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线。
不同的钢有不同的热膨胀曲线。
图1-1 40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线连续钢连续冷却转变(Continuous Cooling Transformation)曲线图，简称CCT 曲线，系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。
钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺，均是在连续冷却的状态下发生相变的。
因此CCT曲线与实际生产条件相当近似，所以它是制定工艺时的有用参考资料。
根据连续冷却转变曲线，可以选择最适当的工艺规范，从而得到恰好的组织，达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。
Gleeble测定钢的CCT连续冷却转变曲线2009-6-81.设备简介T实验• 2.1 软件简介• 2.2试样组装• 2.3观察实验过程• 2.4 实验结果分析3.相变取点的方法1.设备简介•Dynamic Systems Inc.（DSI）50年来一直在热模拟技术开发方面处于世界领先地位。
其最著名的是GLEEBLE热模拟机。
•该热模拟机为冶金领域的科研开发提供了一种高效的手段。
它可用于连铸、固液两相区加工、热加工、CCT/TTT，热处理包括板带连续退火及焊接工艺过程模拟研究。
•通过热模拟、新材料的开发和冶金过程工艺的改进可在实验室内进行，并可将结果直接应用到现场生产中。
这将大大地降低了新材料、新工艺开发的成本，并提高了效率，缩短了新产品、新技术开发的周期。
⒉CCT实验•Gleeble1500D热模拟机可以测定连续冷却转变曲线，从而确定在不同的热处理工艺下微观组织变化的情况。
2.1软件简介•DSI开发了一种软件包，用在WINDOWS下，允许使用者设计连续冷却转变曲线。
这个程序被称为连续冷却转变曲线设计软件（CCT）。
•CCT驱动程序在QUIKSIM软件中编制，实验开始时运行即可，例：实验的冷却速度为10度/秒,加热速度为20度/秒，奥氏体化温度为950度，保温1分后开始冷却。
2.2 试样组装•将试样先用热电偶焊丝用微型焊接机焊好，热电偶焊丝用于测量所需的实验参数，然后用铜制夹头夹好试样，放入实验机内，再用卡具卡紧，最后拧紧固定，以保证加热时接触良好、导电稳定，再用CCT膨胀仪卡住试样中心大加热部位，最后启动QICKSIM下已编好的CCT程序，运行实验。
•因采用电阻加热，试样表面的温度和样品中心的温度可达到一致，且加热能力强；这种在快速加热和冷却条件下仍能保持试样横截面的均温特性使得Gleeble 在相变测试中更为准确和容易地测量相转变点，绘制CCT曲线。
2.3 观察实验过程•实验运行前要对膨胀量进行归零处理，为防止加热过程中氧化铁皮的生成，要进行抽真空处理。
第52卷第4期2021年4月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.52No.4Apr.2021一种高强度钢的CCT 曲线的测定与分析王幸1，李红英1，汤伟2，罗登2，刘丹2，李阳华3，彭宁琦2，熊祥江2(1.中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙，410083；2.湖南华菱湘潭钢铁有限公司，湖南湘潭，411101；3.衡阳华菱钢管有限公司，湖南衡阳，421001)摘要：通过Gleeble −3500热模拟机测定热轧态钢以不同速度连续冷却到室温的膨胀曲线，结合微观组织观察和硬度测试，绘制出一种高强度钢的CCT 曲线，并分析不同冷却速度对组织演变及硬度的影响。
研究结果表明：当冷却速度小于0.2℃/s 时，主要发生铁素体转变和贝氏体转变，转变产物为多边形铁素体+上贝氏体+粒状贝氏体的混合组织；当冷却速度处于0.5~1.0℃/s 范围时，主要发生贝氏体转变，对应0.5℃/s 冷却速度的转变产物以上贝氏体为主，对应1.0℃/s 冷却速度的转变产物以下贝氏体为主；当冷却速度介于1.0~5.0℃/s 之间时，发生贝氏体+马氏体转变，转变产物为下贝氏体+板条马氏体的混合组织；当冷却速度大于等于5.0℃/s 时，主要发生马氏体转变，微观组织以板条马氏体为主。
当冷却速度小于5.0℃/s 时，硬度随冷却速度增大显著增加；当冷却速度大于25.0℃/s 时，硬度变化不大。
关键词：高强度钢；CCT 曲线；显微组织；热模拟；连续冷却中图分类号：TG142.1文献标志码：A文章编号：1672-7207（2021）04-1090-09Determination and analysis of CCT curve of a high strength steelWANG Xing 1,LI Hongying 1,TANG Wei 2,LUO Deng 2,LIU Dan 2,LI Yanghua 3,PENG Ningqi 2,XIONG Xiangjiang 2(1.School of Materials Science and Engineering,Central South University,Changsha 410083,China;2.Xiangtan Iron &Steel Co.Ltd.of Hunan Valin,Xiangtan 411101,China;3.Hengyang Valin Steel Tube Co.Ltd.,Hengyang 421001,China)Abstract:The dilatometric curves of hot-rolled steel continuously cooled to room temperature at different cooling rates were measured by Gleeble −3500thermal bined with microstructure observation and hardnessDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2021.04.006收稿日期：2020−05−25；修回日期：2020−09−28基金项目(Foundation item)：长株潭国家自主创新示范区专项(2018XK2301)(Project(2018XK2301)supported by the Chang-Zhu-Tan National Independent Innovation Demonstration Zone Special Program)通信作者：李红英，博士，教授，从事材料强韧化研究；E-mail:**************.cn引用格式：王幸,李红英,汤伟,等.一种高强度钢的CCT 曲线的测定与分析[J].中南大学学报(自然科学版),2021,52(4):1090−1098.Citation:WANG Xing,LI Hongying,TANG Wei,et al.Determination and analysis of CCT curve of a high strength steel[J].Journal of Central South University(Science and Technology),2021,52(4):1090−1098.第4期王幸，等：一种高强度钢的CCT曲线的测定与分析test,the CCT curve of a high strength steel was plotted,and the influence of different cooling rates on microstructure evolution and hardness was analyzed.The research results show that when the cooling rate is less than0.2°C/s,ferrite transformation and bainite transformation mainly occur,and the transformation product is a mixed structure of pre-eutectoid polygonal ferrite+upper bainite+granular bainite;when the cooling rate is in the range of0.5‒1.0°C/s,bainite transformation occurs mainly.The transformation product corresponding to the cooling rate of0.5°C/s is mainly upper bainite,and the transformation product corresponding to the cooling rate of1.0°C/s is lower bainite;when the cooling rate is1.0–5.0°C/s,bainite+martensite transformation occurs,and the transformation product is a mixed structure of lower bainite+lath martensite;when the cooling rate is greater than or equal to5.0°C/s,martensite transformation mainly occurs,and the microstructure is mainly lath martensite.When the cooling rate is less than5.0°C/s,the hardness increases significantly with the increase of cooling rate.When the cooling rate is greater than25.0°C/s,the hardness changes little.Key words:high strength steel;CCT curve;microstructure;thermal simulation;continuous cooling随着工程技术的不断发展，对钢材的性能和质量要求不断提高，不仅要有高强度，而且还要兼顾高韧性及耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀等，同时还要易成形和易焊接[1−3]。
HP295动态CCT曲线的研究刘宁1刘旭辉2董常福1汪宏兵1（1.涟钢技术中心；2.涟钢热处理板厂）摘要用Gleeble3500热模拟实验机测定HP295焊瓶钢以不同冷却速度连续冷却条件下的膨胀曲线，测得临界相变点为A C1=702℃，A C3=919℃。
同时结合金相法，利用Origin软件绘制了该钢种的过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线）。
结果表明，CCT曲线只存在一个两相区即先共析铁素体和珠光体转变区。
随着冷速增大，相变开始温度逐渐降低，当冷却速度达到50℃/s，组织中仍未出现马氏体，结果为HP295焊瓶钢的现场生产和冷却工艺制度的制定提供了理论依据。
关键词HP295；CCT曲线；热膨胀法；组织；硬度CCT（Continuous Cooling Transformation）曲线即过冷奥氏体连续冷却转变曲线，反映了连续冷却条件下过冷奥氏体的转变规律，是研究与分析钢铁材料固态相变理论的基础。
CCT曲线对确定钢在冷却过程中的组织转变以及最终性能起着重要作用，同时制定钢材轧后冷却过程的工艺参数具有重要的意义。
因此，开发与研究新钢种时，测定和研究CCT曲线是一项极其重要的基础工作[1-7]。
焊瓶钢也称焊接气瓶钢，是通过焊接的方法生产的钢瓶，主要用于盛装液化石油气、氧气、液化氯气等，要求具有严格的冲压性能、焊接性能和力学性能[8-9]。
随着经济的快速发展与人民生活水平的日益提高，焊瓶钢需求量大幅增加，安全、节能、运输等方面的要求也不断提高，因此关于焊瓶钢的研究成为学术界关注重点。
潘国平[10]等人通过统计分析国内焊瓶钢的质量现状，发现通过低硅、低硫的洁净钢冶炼及控轧控冷工艺，可以生产合格且具有较小屈强比、良好的成型性能、焊接性能和低的冷脆转变温度等综合机械性能的焊瓶用热轧钢板。
唐彬桂[11]等人发现通过提高精轧终轧温度、两阶段冷却以及适当的卷取温度，可有效降低HP295焊瓶钢屈强比。
肖丰强[12]等人通过生产HP295焊瓶钢发现，冷速小于5℃/s 时转变产物为铁素体+珠光体，冷速大于5℃/s后转变产物中有贝氏体出现，且组织中贝氏体含量随冷速增大而增多。
材料加工测定
实验一钢连续冷却转变图（CCT曲线）的测定
一．实验目的
1．了解钢的连续冷却转变图的概念及其应用；
2．了解钢的连续冷却转变图的测量方法特别是热膨胀法的原理与步骤；
3．利用热模拟仪观察钢在加热及冷却中的相变并测量临界点；
4．建立钢的连续冷却转变图（CCT曲线）。
二．实验原理
当材料在加热或冷却过程中发生相变时，若高温组织及其转变产物具有不同的比容和膨胀系数，则由于相变引起的体积效应叠加在膨胀曲线上，破坏了膨胀量与温度间的线性关系，从而可以根据热膨胀曲线上所显示的变化点来确定相变温度。
这种根据试样长度的变化研究材料内部组织的变化规律的称为热膨胀法（膨胀分析）。
长期以来，热膨胀法已成为材料研究中常用的方法之一。
通过膨胀曲线分析，可以测定相变温度和相变动力学曲线。
钢的密度与热处理所得到的显微组织有关。
钢中膨胀系数由大到小的顺序为：奥氏体〉铁素体〉珠光体〉上、下贝氏体〉马氏体；比容则相反，其顺序是：马氏体〉铁素体〉珠光体〉奥氏体〉碳化物（但铬和钒的碳化物比容大于奥氏体。
从钢的热膨胀特性可知，当碳钢加热或冷却过程中发生一级相变时，钢的体积将发生突变。
过冷奥氏体转变为铁素体、珠光体或马氏体时，钢的体积将膨胀；反之，钢的体积将收缩。
冷却速度不同，相变温度不同。
图1-1为40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线。
不同的钢有不同的热膨胀曲线。
图1-1 40CrMoA钢冷却时的膨胀曲线
连续钢连续冷却转变(Continuous Cooling Transformation)曲线图，简称CCT 曲线，系统地表示冷却速度对钢的相变开始点、相变进行速度和组织的影响情况。
钢的一般热处理、形变热处理、热轧以及焊接等生产工艺，均是在连续冷却的状态下发生相变的。
因此CCT曲线与实际生产条件相当近似，所以它是制定工艺时的有用参考资料。
根据连续冷却转变曲线，可以选择最适当的工艺规范，从而得到恰好的组织，达到提高强度和塑性以及防止焊接裂纹的产生等。
连续冷却转变曲线测定方法有多种，有金相法、膨胀法、磁性法、热分析法、末端淬火法等。
除了最基本的金相法外，其他方法均需要用金相法进行验证。
用热模拟机可以测出不同冷速下试样的膨胀曲线。
发生组织转变时，冷却曲线偏离纯冷线性收缩，曲线出现拐折，拐折的起点和终点所对应转变的温度分别是相变开始点及终止点。
将各个冷速下的开始温度、结束温度和相转变量等数据综合绘在“温度-时间对数”的坐标中，即得到钢的连续冷却曲线图(如图2)。
动态热-力学模拟试验机Gleeble3500测定材料高温性能的原理如下：用主机中的变压器对被测定试样通电流，通过试样本身的电阻热加热试样，使其按设定的加热速度加热到测试温度。
保温一定时间后，以一定的冷却速度进行冷却。
在加热、保温和冷却过程中用径向膨胀仪测量均温区的径向位移量（即膨胀量），绘制膨胀量-温度曲线如图1-1所示，测试不同冷却速度下试样的膨胀量-温度曲线。
根据膨胀量-温度曲线确定不同冷却速度下的相转变开始点和结束点，即可绘制CCT曲线。
图1-2 40CrMoA钢CCT曲线。
三. 实验设备及材料
1．Gleeble3500热模拟机
2．20#钢
四. 实验过程
1.将热电偶焊到试样上；
2.将试样装至仪器上，安装膨胀仪；
3.关闭样品室，关闭真空释放阀门，启动真空阀
4.按试验要求选择升温速率、最高温度、保温时间、冷却速率等参数进行
编程。
；
5.按下开始按钮，开始实验；
6.试验结束后，打开真空释放阀门。
五. 实验结果与分析
7.根据实验曲线确定不同冷却速度下的相变开始温度、结束温度
8.绘在“温度-时间对数”的坐标中，得到钢的连续冷却曲线图
六. 思考题：
试分析碳元素含量对碳钢CCT图中曲线位置的影响。
参考书目：
1.林慧国，傅代直钢的奥氏体转变曲线.机械工业出版社.北京，1988
2. GB 5057-85钢的连续冷却转变图的测定（膨胀法）
附录：各典型钢种CCT曲线
图1-3共析钢CCT曲线图
图1-4 亚共析钢（含碳0.19%）CCT曲线图
图1-5 过共析钢（含碳1.03%）CCT曲线图
图中符号的规定：
A——奥氏体；B——贝氏体；C——碳化物；F——铁素体；
G——石墨; M——马氏体；P——珠光体；
A c1——钢加热时，珠光体转变为奥氏体的温度。
开始温度用A c1s表示，结束温度用A c1f表示。
A r1——钢经奥氏体化冷却时，奥氏体向珠光体转变的温度。
A c3——亚共析钢加热时，所有铁素体转变为奥氏体的温度。
Ac cm——过共析钢加热时，所有渗碳体和碳化物完全溶入奥氏体的温度。
