ER50-6钢连续冷却相变规律研究

　　ER50-6焊丝钢热轧盘条是制作新一代CO2气体保护实芯焊丝的主要原料。随着焊接自动化技术的推广、应用以及对焊接质量要求的不断提高，ER50-6钢的市场需求量呈逐年上升趋势。ER50-6钢热轧盘条必须具有较低的强度和较高的塑性、韧性及良好的拉拔性能。ER50 -6 焊丝钢热轧盘条优良的综合性能主要是基于钢的合理的化学成分设计和轧制过程中通过控制开轧温度、未再结晶区轧制、吐丝温度及斯太尔摩风冷线冷却速度等参数来实现的[1]。本文利用Gleeble-1500热模拟实验机和光学显微镜等设备，研究了ER50-6钢连续冷却相变行为和组织演变规律，分析了不同冷却速度与盘条的组织与性能的关系，为其工业化大生产工艺的制定提供理论依据。

　　1 试验材料及方法

　　1.1 试验材料

　　试验材料采用安钢第一炼轧厂生产的ER50-6焊丝钢热轧盘条。其生产工艺流程为150t转炉冶炼→LF炉精炼→连铸成150mm×150mm方坯→摩根六代高速线材无扭轧机轧制→斯太尔摩风冷线( 全长104m)控制冷却→Φ5.5mm热轧盘条集卷、包装、入库[2]，其化学成分见表1。

　　1.2 试验方法

　　试验在Gleeble-1500热模拟试验机上进行。试样采用圆棒试样，尺寸见图1。利用快速膨胀仪将其真空感应加热到奥氏体状态，然后在920℃温度下施加40%变形，最后分别以0.1℃/s、0.3℃/s、0.4℃/s、0.5℃/s、0.7℃/s、1℃/ s、3℃/s、5℃/s、10℃/s、20 /s 的冷却速度冷却至室温，记录热膨胀曲线。模拟工艺制度见图2。

　　2 试验结果与讨论

　　2.1 动态CCT曲线的绘制

　　利用热膨胀法，记录试样冷却过程中的膨胀量和温度原始数据绘制出温度—膨胀量曲线，再利用切线法确定相变开始点温度及结束点温度，然后以温度为纵坐标，时间对数为横坐标，根据不同冷速下相变开始点和终止点，并结合金相法，用Origin计算机软件绘制ER50-6钢的CCT曲线。图3是ER50-6钢的奥氏体动态连续冷却转变曲线。从图3中可以看出该钢种的组织转变主要分为铁素相变、珠光体相变、贝氏体相变3个类型。

　　当冷却速度不大于0.5℃/s时，盘条组织由铁素体(F) 、贝氏体(B)两相组成; 当冷却速度在0.5～5℃/s之间时，组织由铁素体(F)、珠光体(P)、贝氏体(B)三相组成; 当冷却速度大于5℃/s 时，组织由铁素体(F) 、贝氏体(B)两相组成，并且随着冷却速度的提高，相变开始温度与结束温度点逐渐降低，铁素体量逐渐减少，贝氏体量逐渐增加。

　　2.2 连续冷却后的组织

　　将热模拟实验后的试样沿中间轴线剖开，经磨制、抛光后用4%硝酸酒精侵蚀，利用ZEISS光学显微镜进行金相组织观察，其金相组织如图4所示。