Page 38 - 理化检验-物理分册2023年第十一期

骆春民, 等: 实验室热模拟试验技术

在液压楔单元上进行多道次压缩, 可模拟研究 重要依据, 对确定钢在冷却过程中的组织转变和最
再结晶、 加工硬化、 应力松弛和流动应力等参数, 对 终性能有重要的作用, CCT 曲线分为静态和动态。
每个道次的入口速率、 温度和应变等进行模拟控制, 采用夹持膨胀仪对钢材进行测量, 并对其进行金相

结合数值模拟分析, 对轧制工艺进行优化设计。液 检验, 以得到钢材的CCT 曲线。选定低于200℃ / h
压楔单元可模拟多道次高速连轧, 液压楔能保证多 的速率进行加热和冷却, 由相变引起的体积变化反
道次变形过程中各道次模拟结果无过压且应变速率 应在膨胀曲线上, 破坏了膨胀量与温度的线性关系,
恒定。在液压楔单元上可进行平面应变压缩, 平面 从而根据膨胀曲线上显示出的拐点来确定钢的 A c1
应变压缩试验的应力状态、 变形状态及热传导更接 ( 加热时珠光体向奥氏体转变的温度)、 A c3 ( 加热时
近于轧制。平面应变试样的尺寸( 长度×宽度×高 转变为奥氏体的终了温度)、 A r3 ( 冷却时铁素体转变

度) 为20mm×15mm×10mm 。用液压楔系统模 的开始温度)、 A r1 ( 冷却时奥氏体向珠光体转变的温

拟低碳钢平面应变5道次连轧, 低碳钢的应力 - 应变 度)。 CCT 曲线中包括钢材的化学成分、 临界点、 冷

曲线如图7所示。 却速率等信息, 试样为 6mm×80mm ( 直径 × 长
度) 的圆柱体。图8为 ER70钢的临界点膨胀曲线,
图9a ) 为 SWRH82B 钢的静态 CCT 曲线, 图9b ) 为
Q345E 钢的动态 CCT 曲线, 其中 t 为冷却时间。

图7 低碳钢平面应变5道次连轧应力 - 应变曲线
1.3 连续冷却转变( CCT ) 曲线模拟
连续冷却转变曲线是钢轧制后控冷及热处理的 图8 ER70钢的临界点膨胀曲线

图9 SWRH82B钢的静态 CCT曲线和 Q 345E钢的动态 CCT曲线
1.4 等温转变( TTT ) 曲线模拟 保温后快速冷却至650℃ , 等温2min , 650℃开始

等温转变曲线反映了不同温度下过冷奥氏体的 等温到拐点a 出现时即为孕育期, 表示过冷奥氏体
转变体积分数与等温时间的关系。利用低载荷钳具 等温转变开始所经历的时间, 拐点a 后组织发生转
系统将试样在相同加热温度下完全奥氏体化, 保温 变, 且迅速膨胀, 当膨胀曲线水平时, 切点b 对应的
后迅速冷却到不同的等温温度, 在等温处停留一定 时 间 即 为 该 温 度 转 变 结 束 时 间。 图 11 为

时间, 然后绘制试样的膨胀量 - 等温时间曲线, 得到 SWRH82B钢在 520~700 ℃10 个等温点的 TTT

相转变开始及结束的时间。模拟650℃时 Q460钢 曲线。

的等温转变, 结果如图10所示, 试样加热到900℃ ( 下转第31页)
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