軋制加熱溫度對高強度低合金鋼組織及沖擊性能的影響

陳 剛， 羅小兵， 柴 鋒， 楊才福， 張正延， 楊 麗

(1. 鋼鐵研究總院有限公司 工程用鋼研究院, 北京 100081；2. 清華大學 材料科學與工程學院， 北京 100084)

高強度低合金(HSLA)鋼采用降C加Cu的成分設計，以其優良的強韌性和焊接性能，廣泛應用于造船、管線和采油平臺等領域[1-4]。近些年為保障海洋資源的開發，船體結構用鋼朝著高速化、大型化的方向發展。由于特殊的極地服役環境，對船體結構用鋼的強韌性提出了更高的要求。而對于以Cu沉淀強化鋼為代表的船體結構鋼，針對其強度升級和強韌化機理的研究一直是該領域的研究熱點[5-6]。HSLA鋼采用超低C的成分設計，雖然降低了碳當量，改善了鋼板的焊接性能，但是C和部分其他合金元素含量的降低對鋼的淬透性造成了較大的影響。同時海洋工程的開發需要用到更多大厚規格的鋼板，而厚板的生產過程中由于軋制不同位置處的變形量不同、淬火冷速的不同等都會顯著影響其顯微組織，從而造成性能的不均勻性，導致韌性控制問題比強度更為突出[7-9]。

鋼的軋制工藝是影響鋼板性能的關鍵工序，其決定了鋼板的變形過程，從而影響了鋼板的表面和心部變形程度的差異，最終會對鋼板的性能產生影響。一般情況下，較低的軋制加熱溫度有利于細化鋼的原始奧氏體晶粒尺寸。然而奧氏體晶粒尺寸的大小同時又會影響軋制過程中的相變過程。對于HSLA鋼，相變后的組織類型、大角度晶界密度、板條寬度、殘留奧氏體含量和M/A島形態及分布均會影響鋼的韌性[10-11]。……