X80管线钢动态CCT曲线的测定-文章
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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。
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。
cct热处理曲线(原创实用版)目录T 热处理曲线简介T 热处理曲线的作用T 热处理曲线的优缺点T 热处理曲线的应用实例正文一、CCT 热处理曲线简介CCT 热处理曲线,全称为连续冷却转变热处理曲线,是一种描述钢材在连续冷却过程中组织转变规律的温度 - 时间曲线。
在这个曲线中,横坐标代表时间,纵坐标代表温度,曲线上的各个点则表示钢材在不同时间所经历的不同温度。
通过 CCT 热处理曲线,我们可以了解钢材在连续冷却过程中的相变规律,为热处理工艺提供理论依据。
二、CCT 热处理曲线的作用CCT 热处理曲线在钢材热处理中有着非常重要的作用,主要表现在以下几个方面:1.预测组织转变:通过 CCT 热处理曲线,可以预测钢材在连续冷却过程中经历的各种相变,如珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变等。
这有助于我们了解钢材在不同阶段的组织形态,为优化热处理工艺提供依据。
2.制定热处理工艺:CCT 热处理曲线可以帮助我们确定合适的冷却速度和冷却方式,以实现所需的组织结构和性能。
此外,通过分析 CCT 热处理曲线,我们还可以评估热处理过程中可能出现的问题,如裂纹、变形等,从而提前采取相应措施。
3.分析热处理结果:通过观察 CCT 热处理曲线,可以分析热处理结果是否达到预期目标。
如果发现曲线与预期不符,可以及时调整热处理工艺,以确保最终得到理想的组织结构和性能。
三、CCT 热处理曲线的优缺点CCT 热处理曲线在实际应用中有一定的优缺点:优点:1.可预测钢材在连续冷却过程中的组织转变,为热处理工艺提供理论依据。
2.有助于优化热处理工艺,提高钢材的性能和质量。
3.可以分析热处理结果,为进一步改进热处理工艺提供参考。
缺点:1.受钢材成分、冷却条件等因素影响,CCT 热处理曲线具有一定的不确定性。
2.分析 CCT 热处理曲线需要一定的理论知识和实践经验,对技术人员要求较高。
四、CCT 热处理曲线的应用实例CCT 热处理曲线广泛应用于钢铁、汽车、航空航天等行业,以下是一个应用实例:某企业生产一种高强度、高韧性的汽车用钢,需要通过热处理实现所需的组织结构和性能。
《X80管线钢两相区变形的流变应力与组织性能研究》篇一一、引言随着工业的飞速发展,X80管线钢作为一种重要的工程材料,在石油、天然气等管线运输工程中发挥着举足轻重的作用。
其优异的力学性能和良好的可加工性使得X80管线钢在两相区变形过程中具有独特的流变应力特性。
本文旨在研究X80管线钢在两相区变形过程中的流变应力与组织性能的关系,为进一步优化其加工工艺和提升材料性能提供理论依据。
二、研究背景X80管线钢是一种高强度、低合金的钢材,其优良的力学性能和焊接性能使其在油气管道工程中得到了广泛应用。
在两相区变形过程中,X80管线钢的流变应力与组织性能密切相关,因此研究其流变应力特性对于提高材料的加工性能和力学性能具有重要意义。
三、实验方法本研究采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等手段,结合流变应力测试,对X80管线钢在两相区变形过程中的流变应力与组织性能进行了研究。
具体实验步骤如下:1. 制备X80管线钢试样,并进行热处理,使其处于两相区状态。
2. 对试样进行拉伸试验,记录流变应力数据。
3. 利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜观察试样的微观组织结构。
4. 分析流变应力与组织性能的关系。
四、结果与讨论1. 流变应力特性分析通过拉伸试验,我们得到了X80管线钢在两相区变形过程中的流变应力数据。
结果表明,随着应变的增加,流变应力呈现先上升后下降的趋势。
这是由于在变形初期,位错密度增加,导致流变应力上升;而随着变形的进行,位错逐渐湮灭或重排,流变应力逐渐下降。
此外,流变应力还受到温度和应变速率的影响。
2. 组织性能分析通过金相显微镜、扫描电镜和透射电镜观察,我们发现X80管线钢在两相区变形过程中,组织结构发生了明显变化。
随着应变的增加,钢中的铁素体和珠光体相界变得模糊,同时出现了大量的位错和亚结构。
这些变化对材料的力学性能和加工性能产生了重要影响。
3. 流变应力与组织性能的关系通过对比流变应力数据和组织性能观察结果,我们发现流变应力与组织性能之间存在密切关系。
X100管线钢的 CCT曲线摘要本文主要研究了X100管线钢的CCT曲线。
通过在不同冷却速率下制备的样品进行显微组织表征,并通过拉伸试验和冲击试验评估其性能。
结果表明,X100管线钢的CCT曲线呈现出典型的复杂结构,主要包括加热、保温、冷却三个阶段,其中保温温度对显微组织和力学性能有重要影响。
该研究对管线钢的材料设计和优化具有重要意义。
关键词:X100管线钢,CCT曲线,显微组织,力学性能,保温温度正文1. 引言随着石油和天然气的不断开采,越来越多的管线被建立用于运输这些能源。
由于管线通常经受压力和腐蚀等严酷条件,因此需要选用高强度、高耐腐蚀性能的管线钢材料。
X100管线钢是一种新型高强度管线钢,具有良好的耐蚀性能和较高的强度,因此被广泛应用于管道输送领域。
然而,X100管线钢的加工和使用过程中,受热和冷却过程对材料的性能有重要影响。
因此,研究其CCT曲线和显微组织演变规律是非常必要的。
2. 实验方法本研究选用X100管线钢作为研究对象,通过预热和快速冷却来获得不同冷却速度下的试样。
试样经过金相显微镜、扫描电子显微镜等手段进行显微组织表征。
拉伸试验和冲击试验用于评估材料的力学性能。
3. 结果和讨论X100管线钢的CCT曲线主要分为三个阶段:加热、保温和冷却。
其中,加热过程主要是为了使试样均匀加热,消除内应力,并且使其组织达到均匀化状态。
保温阶段是影响组织演变和性能的关键过程。
在高保温温度下,试样中出现了针状贝氏体和板条状贝氏体,同时出现了一些断裂和晶粒长大现象,试样的拉伸强度和冲击韧性均出现下降。
在低保温温度下,试样主要是板条状贝氏体,晶粒尺寸变小,力学性能有所提高。
在冷却过程中,试样中产生了马氏体转变,其中快速冷却获得了更多的马氏体。
延迟冷却可以获得较少的马氏体转变,同时可以得到较细的针状贝氏体和高冲击韧性。
冷却速率对材料的力学性能有很大的影响。
适当的延迟冷却可以获得更好的力学性能。
4. 结论通过研究X100管线钢的CCT曲线,可以清楚的了解该材料在不同冷却速率下的显微组织演变规律。
一种新型转子用钢的CCT曲线和动态CCT 曲线作者:邱亮来源:《中国科技博览》2015年第35期[摘要]采用Gleeble3500热模拟试验机研究了试验钢的奥氏体连续冷却转变过程中的相变规律,采用热膨胀法建立了试验钢的CCT曲线和动态CCT曲线,试验结果表明:在全部试验冷却速率范围内均发生了马氏体相变,变形对马氏体相变明显的促进作用,动态CCT曲线的MS点提高了约16℃,当冷却速率较高时,变形对马氏体相变的促进作用尤为明显。
[关键词]转子用钢;动态CCT曲线;变形;相变中图分类号:TG316 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)35-0361-02[Abstract]Phase transformation of the tested steel during austenitic continuous cooling was studied by using of Gleeble 3500 thermal T curves and dynamic CCT curves of the tested steel were established with thermal expansion method.The results of tests show that martensitic transformation occurs in all cooling rate,deformation promotes martensitic transformation ,especially under the condition of high cooling rate.The temperature of Ms point on dynamic CCT curves increased about 16℃.[Key words]steel for turbine rotor ;dynamic CCT curves;deformatin;transformation1 引言提高火电机组的蒸汽的压力和温度,可以有效地提高发电效率、节约燃媒、降低废气排放,是目前国内外大型火电机组的发展方向,西方发达国家主要使用的超超临界机组的蒸汽参数条件已经达到了593℃/31MPa。
天津大学博士学位论文X80管线钢焊接工艺及可靠性研究姓名:***申请学位级别:博士专业:材料加工工程指导教师:***20050601盔鲨查羔1兰±:兰堕笙兰表2—7为宝钢研制的X80管线钢化学成分Table2-7ChemicalcompositionsofX80(wt%)另外,X80钢是高度的“洁净钢”,现代冶金技术的发展已经能够确保杂质元素和气体元素低或超低。
目前国外管线钢的纯净度可达到S≤5×10‘4%、P≤50×104%、N≤2×104%、O≤10×10‘4%、H≤1×10‘4%。
2.3X80管线钢及其焊接接头的金相组织测试及分析对所研究的X80管线钢及其焊接接头(焊接工艺方案:sTT半自动焊+焊条电弧焊)进行了金相组织测试。
由焊缝金属组织图2.1可以看出细长的柱状晶的方向性。
从图2-1还可以看出其组织为:针状铁素体+粒状贝氏体+黑色点状珠光体组织+少量的块状铁素体。
图2—2是熔合线附近的组织。
可以看出熔合区的金相组织主要是粒状贝氏体,(a)图2-1焊缝金属组织MicrocmctureofWeldFig.2-1翌,!兰塑壁垒型垡二立壁坌丝垫生垡堡兰塑型堕塞(a)Ca)图2-2熔合线附近组织Fig.2.2MicrostructureofFusionZone图2-3细晶区组织F蟾.2-3MicrostructureofFineCrystal(a)图2-4母材显微组织Fig.2-4MicrostructureofBaseMetal20(b)∞(”尽管熔合医较窄,但其晶粒粗大,组织不均匀,对焊接接头强度、塑性都有很大影响,在许多情况下,该区是产生裂纹和局部脆断的发源地。
焊缝与粗晶区可以看到明显的分界处,即熔合线部位,两部分组织对比鲜明。
粗晶区组织如图2-3为分布很不均匀的粗大的板条状马氏体+粒状贝氏体。
细晶区组织晶粒细小,有大量的针状铁素体+片状铁素体+黑色点状珠光体、+大量的灰黑色粒状贝氏体。
共析钢cct曲线共析钢(Eutectoid Steel)是一种特殊的钢材,它由0.6%碳和铁组成,其中约有0.8%的碳原子被固溶在铁晶格中,剩余部分形成了硬度高、脆性大的铁素体。
共析钢最大的特点是具有完整的共析现象,即在固相中同时出现两种晶体结构,铁素体和珠光体。
研究共析钢CCT (Continuous Cooling Transformation)曲线可以更好地了解一个钢种在不同工艺条件下的相变规律和性能特点。
共析钢CCT曲线是描述共析钢在不同冷却速率下相变规律的图形,也称为时间-温度分解曲线。
该曲线通过测量样品的冷却速率与相变温度的关系,揭示了共析钢的固相相变过程的蓝图。
共析钢的CCT曲线可以分为四个阶段:第一个阶段称为高温相,其中固溶的碳与铁晶格在高温下形成奥氏体;第二个阶段称为变质相,其中奥氏体转化为珠光体;第三个阶段称为铁素体相,其中珠光体和铁素体共存;第四个阶段是低温相,其中所有温度下铁素体的晶体结构都稳定。
这些阶段分别对应了不同的冷却速率,因此CCT曲线不仅展现了共析钢的固相相变过程,而且为生产和使用提供了重要的参数。
共析钢CCT曲线对于工业生产具有重要意义。
首先,它可以揭示共析钢的性能特点,如强度、韧性、耐磨性等,对工业设备材料的选用和检测提供指导。
此外,通过CCT曲线的研究,可以提高生产效率和钢材质量,比如严格控制冷却速率可以避免钢的过度急冷和热裂等问题。
最后,共析钢CCT曲线的研究也为新钢种的研制提供了思路和方法。
综上所述,共析钢CCT曲线是研究共析钢固相相变过程的重要工具,对于提高生产效率和钢材质量、改进工业设备材料和研制新钢种具有重要意义。
钢连续冷却转变图C C T曲线的测定(精)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。
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]。
0.8设计系数用X80管线钢失效评估曲线研究王珂;罗金恒;杨锋平【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】为了研究西气东输三线用0.8设计系数X80管线钢断裂性能,通过单轴拉伸和断裂韧性试验建立失效评估曲线和拟合方程,对3种不同屈强比的0.8设计系数X80管线钢管进行了失效评估。
结果表明:与常用X80管材的失效评估曲线不同,选择3曲线并不是最保守曲线;高、低屈强比钢管的评估曲线在载荷比大于某一临界值时发生分离,高屈强比钢管的评估曲线在低屈强比钢管的评估曲线之下;屈强比大于0.9时,安全应用范围迅速减小。
【总页数】5页(P20-23,28)【作者】王珂;罗金恒;杨锋平【作者单位】中国石油集团石油管工程技术研究院石油管力学和环境行为重点实验室,西安 710077;中国石油集团石油管工程技术研究院石油管力学和环境行为重点实验室,西安 710077;中国石油集团石油管工程技术研究院石油管力学和环境行为重点实验室,西安 710077【正文语种】中文【中图分类】TE973.1【相关文献】1.0.8设计系数用X80管线钢在近中性pH溶液中的应力腐蚀开裂行为 [J], 杨东平;胥聪敏;罗金恒;王珂;李辉辉2.卷取温度对0.8设计系数 X80管线钢显微组织与力学性能的影响 [J], 牛涛;姜永文;李飞;吴新朗;武军宽3.0.8设计系数用X80管线钢焊接接头的失效评估曲线 [J], 杨东平;胥聪敏;盛燕;罗金恒;王珂4.X80管线钢管的屈强比对其失效评估曲线的影响 [J], 王海涛;李鹤;李洋;吉玲康;黄呈帅;熊庆人;张伟卫5.X80管线钢断裂韧性及失效评估图研究 [J], 张华;赵新伟;罗金恒;张广利;李丽锋因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
CCT曲线定义概述过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)许多热处理工艺是在连续冷却过程中完成的,如炉冷退火、空冷正火、水冷淬火等。
在连续冷却过程中,过冷奥氏体同样能进行等温转变时所发生的几种转变,即:珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变等,而且各个转变的温度区也与等温转变时的大致相同。
在连续冷却过程中,不会出现新的在等温冷却转变时所没有的转变。
但是,奥氏体的连续冷却转变不同于等温转变。
因为,连续冷却过程要先后通过各个转变温度区,因此可能先后发生几种转变。
而且,冷却速度不同,可能发生的转变也不同,各种转变的相对量也不同,因而得到的组织和性能也不同。
所以,连续冷却转变就显得复杂一些,转变规律性也不像等温转变那样明显,形成的组织也不容易区分。
过冷奥氏体等温转变的规律可以用C曲线来表示出来。
同样地,连续冷却转变的规律也可以用另一种C曲线表示出来,这就是“连续冷却C曲线”,也叫作“热动力学曲线”。
根据英文名称字头,又称为“CCT(Continuous Cooling Transformation)曲线”。
作用它反映了在连续冷却条件下过冷奥氏体的转变规律,是分析转变产物组织与性能的依据,也是制订热处理工艺的重要参考资料。
20 世纪50 年代以后,由于实验技术的发展,才开始精确地测量许多钢的连续冷却C曲线,直接用来解决连续冷却时的转变问题。
实例共析钢过冷奥氏体连续冷却C曲线以共析钢为例,用若干组共析钢的小圆片试样,经同样奥氏体化以后,每组试样各以一个恒定速度连续冷却,每隔一段时间取出一个试样淬入水中,将高温分解的状态固定到室温,然后进行金相测定,求出每种转变的开始温度、开始时间和转变量。
将各个冷速下的数据综合绘在“温度—时间对数”的坐标中,便得到共析钢的连续冷却C曲线,珠光体转变区由三条曲线构成,左边一条是转变开始线,右边一条是转变终了线,下面一条是转变中止线。
马氏体转变区则由两条曲线构成;一条是温度上限Ms线,另一条是冷速下线k V′。
高强度X80管线钢动态CCT曲线的确立
孔君华1刘昌明1郭斌1郑琳1刘小国1曾静1 苏毅2
(1 武汉钢铁(集团)公司技术中心钢铁产品研究所,武汉430080
2 武汉钢铁(集团)公司热轧厂,武汉430083)
摘要本文通过模拟热机械加工(TMP)和在线加速冷却过程(OLAC),用膨胀测量结合金相组织观察的方法,确定了X80钢的动态CCT曲线。
关键词X80 管线钢CCT曲线
Determination of Dynamic CCT curve of High Strength Pipeline Steel Kong Junhua, Liu Changming,Guo Bin,Zheng Lin,Liu Xiaoguo,Zeng Jing ,Su Yi (1 Technology Centre,Iron & Steel Research Institute, Wuhan Iron & Steel (Group) Company,430080)Abstract Through simulation of TMP/OLAC processing and observation of microstructure,dynamic CCT curve of X80 pipe line steel was determined.
Key Words: X80, Pipeline steel, CCT curve
前言
CCT曲线对确定钢在冷却过程中的组织转变和最终性能起着重要的作用。
通常静态的CCT曲线比较容易确定,但由于实际生产过程是动态的冷却和形变结合在一起,其组织的转变也会随着形变的发生而改变,因此模拟实际生产中的控轧过程来确定X80钢的CCT曲线对确定X80钢合适的轧后冷却工艺、掌握最终组织有着十分重要的意义。
二次大战后,油气输送管线发展迅猛,对管材的要求不断提高。
国外新建天然气管道的设计工作压力都在10MPa以上,管线钢的屈服强度则从170Mpa提高到500Mpa以上。
X80钢被当今工业发达国家普遍列为21世纪天然气输送管线的首选钢级。
其成分设计上,以低碳的Mn-Nb-Ti系为主,适量添加Mo、Ni、Cu以强化基体,并在保障所需组织的基础上,结合超纯净和超细晶粒,达到高钢级管线钢的高强度、高韧性和优良的焊接性能要求。
本文通过模拟热机械加工(TMP)和在线加速冷却过程(OLAC),用膨胀测量结合金相组织观察的方法,确定了X80钢的动态CCT曲线。
一、试验材料与方法
受试的X80钢化学成分如表1:
表1 试验钢的化学成分(Wt%)
试样加工成φ8×12mm的圆棒形,在THERMECMASTOR-Z热模拟试验机上按规定的工艺进行变形,变形分三道次进行。
变形结束后按不同的冷却速度进行控冷,500℃控冷结束。
具体工艺如下:
1、奥氏体化温度:1170℃×10min;
2、形变控制如表2;
表2 试验钢的形变控制工艺
ε=V0/Lc×ε; ε=lnH/h; V0=πDn/60; Lc=(R△h)1/2
n--轧制时轧辊转速,D—轧辊工作辊直径,R—工作辊半径,△h—道次轧制量,H—进口厚度;h—出口厚度。
3、t810/500冷却速度控制
二、试验结果
试样经形变和不同冷速冷却以后,用金相显微镜进行组织观察,结果如照
片(图1)所示。
0.5℃/s 1℃/s
块状F+少量P 块状F +少量P
2℃/s 5℃/s 块状F+孤立岛状第二相块状F+低碳B
10℃/s 15℃/s 低碳B+块状F 低碳B+块状F(量少于10℃/s)
20℃/s 25℃/s 低碳B+块状F 低碳B+块状F
低碳B+少量块状F 低碳B (岛状物最多、最弥散)+少量块状F
图1 X80钢经形变和不同冷速冷却后的金相组织照片
试验钢不同冷速下相变点的测定结果如表3和图2: 表3 不同冷速下试验钢的相变点
图2 X80钢的动态CCT 曲线
从所得结果来看, X80试验钢在冷速为2℃/s 时开始发生贝氏体转变,
当冷
30℃/s
40℃/s
速达到40℃/s时,仍有先共析铁素体出现, 此时组织为低碳贝氏体和少量的块状铁素体。
三、分析与讨论:
试验钢经1170℃奥氏体化后,进行三道次形变,在随后的冷却过程中,组织发生转变,其最终组织为低碳贝氏体与块状铁素体的基体上分布着M-A小岛状组织,奥氏体的状态和OLAC工艺制度将决定着各组织所占百分数。
冷却速率提高,多边形铁素体的量将减少,岛状第二相M-A组织的数量增加,弥散度加大。
试验钢经控轧过程后,当冷速为0.5℃/s时,Ar3约为770℃,冷速提高到5℃/s,Ar3降为743℃。
冷速为0.5、1℃/s时,由于冷却速度太慢,组织中有少量平衡组织--珠光体出现。
随着冷速提高,先共析铁素体的量逐渐减少,组织转变为以低碳贝氏体为主,而岛状第二相(M-A组织)的数量和分布也发生改变,由晶界分布变为晶界和晶内同时分布,且数量增加,弥散度加大。
当冷速达到40℃/s时,组织中仍有少量块状铁素体存在,说明先共析铁素体的析出并未得到完全抑制。
四、结论
1、X80试验钢经形变后,冷速为2℃/s时即开始发生贝氏体转变;
2、当冷速达到40℃/s时,仍有先共析铁素体出现, 最终组织为低碳贝氏体和少
量的块状铁素体;
3、随着冷速提高,先共析铁素体的量逐渐减少,组织转变为以低碳贝氏体为主,
而岛状第二相(M-A组织)的数量和分布也发生改变,由晶界分布变为晶界和晶内同时分布,且数量增加,弥散度加大。