Page 40 - 理化检验-物理分册2025年第五期

雷 娜，等：SC700D钢的静态和动态CCT曲线

热膨胀仪对该钢进行试验，得到该钢的静态和动态
CCT曲线，结果可为实际生产中该钢的加热温度、
冷却速率和卷曲温度的选取提供参考，也可为后续
新钢种的研发和轧制工艺、热处理工艺的拟定提供
数据支持。
1 试验材料与试验方法

1.1 试验材料
在厚度为40 mm的高强钢中间坯横截面长和宽 图 1 试验钢的取样位置示意
的1/4处截取试样，取样位置如图1所示。依次采用
锯床、铣床、磨床、线切割等设备将试样分别加工成 验无法进行。首先用砂纸轻轻打磨掉试样表面的锈
直径为4，5 mm，高度为10 mm的静态和动态相变 斑及油污，用乙醇溶液超声清洗两遍，然后用吹风机
吹干试样，最后使用游标卡尺分别测量试样的初始
试样，其中C元素的质量分数为0.22%~0.25%，Si
元素的质量分数为0.2%~0.3%，Mn元素的质量分 长度和直径。利用点焊机将热电偶丝焊接在试样上。
焊接热电偶时，惰性保护气体气流不能过小，从而避
数为 1.2%~1.4%，B元素的质量分数为 0.002%~
0.003 5%，Ti元素的质量分数为0.02%~0.05%，Cr 免试样焊接点发生氧化；两根热电偶丝不可以交叉，
元素的质量分数为0.1%~0.2%，P元素的质量分数 以避免发生短路。将待检试样置于两顶杆之间，使
不大于0.02%，Cu元素的质量分数不大于0.1%，Ni 试样与顶杆接触良好，且在同一水平面上。连接热
元素的质量分数不大于0.15%，Al元素的质量分数 电偶丝，将位移调零，然后开冷却水，抽真空。待真
为0.02%~0.06%。 空度一定后，在环境中充入惰性气体并开始试验。
1.2 试验方法 利用热膨胀仪对室温惰性气体或高真空环境下
线切割后的相变试样表面会发生不同程度的氧 生产过程中冷却速率对钢材相变和显微组织的影响
化，且存在油污，试验前需要将其彻底清理掉，以防 进行研究。静态和动态CCT试验热处理工艺过程
止试验过程中出现试验腔污染，真空度破坏，导致试 如图2所示。

图 2 静态和动态 CCT 试验热处理工艺过程示意
静态CCT试验工艺过程为：① 以20 ℃/s的加 率压缩试样3 mm；⑥ 以10 ℃/s的冷却速率降温到
热速率升温到1 100 ℃；② 保温300 s，使试样中的C 900 ℃；⑦ 以10 mm/s的速率压缩试样2 mm；⑧ 分
元素及合金元素充分扩散；③ 采用10组不同冷却速 别以0.1，0.5，1，2，5，7.5，10，15，20，30，40 ℃/s的
率对试样进行降温，分别以0.1，0.5，1，2，5，7.5，10， 冷却速率将试样冷却到室温。
20，30，40 ℃/s的冷却速率将试样冷却到室温。 利用光学显微镜观察不同冷却速率下高强钢的
动态CCT试验工艺过程为：① 以20 ℃/s的加 显微组织，腐蚀剂为体积分数为4％的硝酸乙醇溶液；
热速率升温到1 200 ℃；② 保温300 s，使试样中的 采用全自动显微维氏硬度计测试不同冷却速率下高
C元素及合金元素充分扩散；③ 以10 ℃/s的冷却速 强钢的维氏硬度，加载力为49.03 N，保持时间为10 s，
率降温到1 100 ℃；④ 保温10 s；⑤ 以5 mm/s的速 在每个冷却速率下分别测试3个点，并取硬度平均值。

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