Thermal Mechanical Process of TMCP Steel

• Main Authors: Hwang, Jiunn Chyi, 黃俊麒
• Other Authors: J. R. Yang
• Format: Others
• Language: zh-TW
• Published: 1997
• Online Access: http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/99548903129981753451

碩士 === 國立臺灣大學 === 材料科學與工程學研究所 === 85 === TMCP(Thermal Mechanical Control Process)鋼板為一種用途廣泛的 鋼材，利用控制軋延及控制冷卻來改善鋼材的顯微組織，並在鋼材中添加 微量的鈦元素以改善鋼板的焊接性。 本研究對含鈦及不含鈦兩種TMCP 鋼材作一系列的熱機處理，以比較鋼材在各種不同的熱機處理條件下所產 生的顯微組織；先將鋼材作3天的均質化處理後，再進行熱處理與熱機處 理。 第一部份為連續冷卻(無塑性變形)，將鋼材分別以不同的冷卻速 率冷卻至室溫，發現在含鈦及不含鈦兩種鋼材中，高溫相(肥粒鐵)的變態 溫度會隨著冷卻速率的增加而降低，而硬度值會隨之增高；也就是說，增 加冷卻速率降低了高溫相的體積分率，而使平均的硬度值下降。而鈦的添 加使TMCP鋼材高溫相的變態溫度降低，也增加了鋼材的硬度及硬化能，這 可能是固溶在基地的鈦所做的貢獻，因為鈦是沃斯田鐵穩定元素，並使 TTT曲線鼻端往右移。另外可在原沃斯田鐵晶界上發現TiN顆粒，表示TiN 有拉曳沃斯田鐵晶界的作用，阻擋沃斯田鐵晶粒粗化，如此可以細化隨後 的肥粒鐵組織。 第二部份在探討塑性變形溫度及隨後的冷卻速率對鋼 材相變態的影響，結果發現在900℃及800℃塑性變形並不能提高高溫相的 變態溫度，但在750℃以下塑性變形可以有效的提高變態溫度；推測是因 為沃斯田鐵在800℃以上塑性變形之後，因為晶粒的回復而使缺陷消失， 而無法促進肥粒鐵的變態。 另外發現金相組織中的細帶狀波來鐵(不 含鈦鋼材於700及675℃塑性變形、隨後冷速為10℃/秒)，經由EPMA成分分 析發現並不是由Mn的偏析所致，可能是由於在兩相區塑性變形所造成的。 在含鈦與不含鈦鋼材中，肥粒鐵變態起始溫度與硬度值隨著塑性變形溫度 的降低而升高；另一方面，硬度值隨著冷卻速率的增加而增加。綜觀所得 的金相組織及硬度值，判斷鋼材的塑性變形溫度最好低於700℃以下(兩相 區內)，而冷卻速率以40℃/秒以上，如此可達到細化肥粒鐵的目的，而所 得的硬度值最高。