[摘要]采用膨胀法，结合金相法，测试了实验钢的临界转变点Ac1、Ac3及Ms点。测定了不同冷却温度下轧辊用钢的膨胀曲线，得到了该材料的连续冷却转变曲线（CCT）。并根据温度对连续冷却转变过程中相转变的影响进行了探讨。
[关键词]轧辊 C.C.T.曲线 温度
Abstract: The critical transition temperature Ac1, Ac3 and Ms of Cr4 steel was determined by dilatometric measurement, microscopic test. the CCT
diagram was obtained by measuring the expanding curves of the material at different cooling rates.Discuss the issue about the impact of the transformation of the metallography based on the temperature.
Key Words:Roll C.C.T curve temperature
1、前言
钢的组织决定其最终性能，而在成分固定后，钢的组织是由加热，冷却过程，即热处理决定的。轧辊用钢大多为高C 和高Mo钢，同时，还含有较多的Cr、Mo、V 等合金元素，显微组织复杂.为了改善其性能常常需要对其热处理工艺进行优化，热处理后轧辊能否满足力学性能要求是生产出合格轧辊的关键。
过冷奥氏体连续冷却转变图——CCT(Continuous Cooling Transformation)曲线是分析连续冷却过程中奥氏体的转变过程以及转变产物的组织和性能的依据，通过CCT曲线可以确定临界冷却速度，为热处理工艺的制定提供参考，也是研究固态相变理论的重要基础[1]。
2、实验方法
测定钢的 CCT 曲线的方法有金相-硬度法、端淬法、膨胀法以及利用 TTT 曲线作图和计算法等。[2]本文主要采用膨胀法来测得CCT 图，采用本公司自行研发的轧辊钢样，经车削加工试样尺寸为φ3×10mm。据YB/T5128-93《钢的连续冷却转变曲线图的测定方法（膨胀法）》[3],利用L78 RITA型淬火相变仪，测定试样的膨胀曲线。奥氏体化温度为920℃，保温20分钟，按不同冷却速度（1℃/min-120℃/min)冷却到室温，采集冷却全过程温度-膨胀曲线。利用LEICA DM4000M型显微镜观察转变产物的显微组织。表一为本次实验用钢的化学成分。
表1 实验用钢的化学成分
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3、结果与分析
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图1 不同冷却温度下的金相组织
图1为试验用钢不同冷速冷却后的放大倍数为500倍的金相组织。由图可见随冷速的不同，在CCT图中存在三种相变区：高冷速的马氏体相变区；中冷速的贝氏体相变区；低冷速的珠光体相变区。当冷速为1-2℃/min时，组织为珠光体+铁素体；当冷速达到5℃/min时，开始出现贝氏体组织，此时组织结构为珠光体+贝氏体+铁素体；冷速继续增加至8℃/min，高温转变逐渐消除，高温珠光体消失，组织为贝氏体+马氏体；冷速继续增加至40℃/min时，中温转变组织贝氏体转变结束；当冷速大于40℃/min时，组织中贝氏体消失，组织结构全部为马氏体。由此看出， 可以通过控制材料的冷却速度，得到不同的组织。[4][5]
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图2 轧辊用钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线（C.C.T图）
结合金相组织图片可以看到，当冷速在2-5℃/min时，同时发生高温和中温转变，随着冷却速度的增加，试样依次发生了铁素体和珠光体转变（A→F+P）、贝氏体转变（A→B）和马氏体转变（A→M）。
4.CCT曲线的绘制
根据实验钢过冷奥氏体冷却过程中所测出的膨胀曲线，用切线法结合上述微观组织分析可以确定不同冷却速率下相转变开始点和终了点的温度。在T-t的半对数坐标上标出这些点，即用圆滑曲线把发生同一种相变点连接起来，即得图2所示的CCT曲线[6]。同时标记出Ac1和Ac3点。由热膨胀仪测得相应的膨胀曲线，得到(珠光体的)热膨胀量和 Ms 点温度值，为310℃。根据给出的Ms 点的经验公式,我们可经过简单的理论计算得到Ms=319℃。与实验结果相差不大，表明测定结果是可靠的。
5、结论
（1）根据YB/T5128-93，利用膨胀法测得了试验用钢的临界点：Ac1 =799℃，Ac3=854℃,Ms=310℃。
（2）试验用钢在冷却速度1℃-5℃/min时，得到珠光体+铁素体；冷却速度在5℃-10℃/min，主要得到贝氏体和少量马氏体；冷却速度超过20℃/min时，马氏体组织超过50%，且随着冷速提高而迅速增多；冷速超过40℃/min时，全部得到马氏体。
参考文献：
[1]黄刚，吴开明，周 峰等。薄板坯连铸连轧生产65Mn钢的CCT曲线和淬透性[J].材料工程，2012,34（4）；52-55.
Huang Gang, Wu kaiming, Zhou feng, et al. CCT diagram and hardenability of 65Mn steel produced by compact strip production[J]. Journal of Materials Engineering,2012,34(4):52-55
[2]张 琪, 陈学文, 张菁丽等。大型支承辊 Cr4 材料连续冷却转变曲线的测定[A].材料热处理技术，2011,40：54-56.
[3]杨胜蓉. YB/T5128-93，钢的连续冷却转变曲线图的测定方法（膨胀法）[S].
[4]Jandova D，Meyer L W，Masek B．The influence of thermo mechanical processing on the microstructure of steel 20MoCrS4[J]．Materials Science and Engineering，2003，A349：36-47．
[5]续伟霞，郑为为，石俊亮等．新型耐候钢连续冷却转变曲线的测定[J]．材料热处理学报，2007，28(5)：70-73．
[6]Li Hongying, Geng Jinfeng, Zheng Ziqiao, et al. Continuous cooling transformation(CCT) curve of a novel Al-Cu-Li alloy[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2006,16(5); 1110-1115