CN111982956B - 基于热模拟试验机确定超低碳钢混晶组织消除的方法 - Google Patents

基于热模拟试验机确定超低碳钢混晶组织消除的方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种基于热模拟试验机确定超低碳钢混晶组织消除的方法，属于钢材模拟轧制技术领域。该方法包括：试验条件：第二目标温度Ar3±20℃，在第二目标温度下以83％～89％的变形比进行变形。按照试验条件进行多次试验得到多个试验后的试样。如果一部分所述试样的组织状态为混晶组织，另一部分所述试样的组织状态为混晶组织消除，则将得到混晶组织的试样对应的试验条件与得到混晶组织消除的试样对应的试验条件进行对比；确定超低碳钢的混晶组织消除的第二目标温度以及变形量的选择集合。此方法能够获知模拟轧制后的试样的组织状态，以便对钢材的生产工艺进行指导。

Description

基于热模拟试验机确定超低碳钢混晶组织消除的方法
技术领域
本申请涉及钢材模拟轧制技术领域，具体而言，涉及一种基于热模拟试验机确定超低碳钢混晶组织消除的方法。
背景技术
热模拟试验机是动态热形模拟试验设备。它可以动态地模拟金属受热及变形过程。其模拟功能较为齐全，应用范围广泛；可以进行包括轧制锻压工艺、连铸冶炼工艺、焊接工艺、金属热处理工艺、机械热疲劳等方面内容在内的动态过程模拟试验，可以测定金属高温力学性能、金属热物性及CCT曲线、应力应变曲线等。
对于钢材的轧制后的组织状态的检测，通常是在现场轧制后的钢材上截取样品，通过样品对轧制后的钢材的组织状态进行检测。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于热模拟试验机确定超低碳钢混晶组织消除的方法，能够获知试样模拟轧制后的试样的组织状态，以便对钢材的生产工艺进行指导。
本申请提供一种基于热模拟试验机确定超低碳钢混晶组织消除的方法，其中，超低碳钢的碳含量在0.05％～0.07％之间，该方法包括：试验条件：将试样加热至第一目标温度Ac3+30～Ac3+50℃的范围内，然后降温到第二目标温度Ar3±20℃，在第二目标温度下以83％～89％的变形比进行变形。按照试验条件进行多次试验，每次试验中，在第二目标温度中选择一个温度，在变形比中选择一个变形量；最后得到多个试验后的试样，并对多个试验后的试样进行组织状态的检测。如果一部分试样的组织状态为混晶组织，另一部分试样的组织状态为混晶组织消除，则将得到混晶组织的试样对应的试验条件与得到混晶组织消除的试样对应的试验条件进行对比；确定超低碳钢的混晶组织消除的第二目标温度以及变形量的选择集合。
在一种可能的实施方式中，在第二目标温度中选择一个温度，在变形比中选择一个变形量，包括：其他实验条件相同的条件下，在Ar3±20℃的范围内，第二目标温度依次递增2～10℃进行试验。其他实验条件相同的条件下，在83％～89％的范围内，变形比依次递增1％～3％进行试验。
在一种可能的实施方式中，变形的次数是2～3次，变形的整体变形时间为0.3～0.5s。按照试验条件进行多次试验，每次试验中，变形2次或3次，整体变形时间为0.3s、0.4s或0.5s。确定超低碳钢的混晶组织消除的变形的次数以及整体变形时间。
在一种可能的实施方式中，包括：其他实验条件相同的条件下，变形次数为2次或3次。其他实验条件相同的条件下，整体变形时间为0.3s、0.4s或0.5s。
在一种可能的实施方式中，试验条件中，将试样以第一冷却速度15～25℃/s的速度降温到第二目标温度920～950℃。
在一种可能的实施方式中，方法还包括：试验条件中，变形之后，还包括：以第二冷却速度2-10℃/s的速度冷却至第三目标温度400～600℃，最后空冷到室温。按照试验条件进行多次试验，每次试验中，在第二冷却速度中选择一个速度，在第三目标温度中选择一个温度。确定超低碳钢的混晶组织消除的第二冷却速度以及第三目标温度的选择集合。
在一种可能的实施方式中，在第二冷却速度中选择一个速度，在第三目标温度中选择一个温度，包括：其他实验条件相同的条件下，在2-10℃/s的范围内，第二冷却速度依次递增1～3℃/s进行试验。其他实验条件相同的条件下，在400～600℃的范围内，第三目标温度依次递增10～50℃进行试验。
在一种可能的实施方式中，将试样加热至第一目标温度Ac3+30～Ac3+50℃的范围内，包括：将试样以5～10℃/s升温速度加热到700℃，然后以0.5～1℃/s升温速度加热到第一目标温度Ac3+30～Ac3+50℃的范围内，并保温5～10min。
在一种可能的实施方式中，以0.5～1℃/s升温速度加热到目标温度为980℃。
在一种可能的实施方式中，试样包括试验区，试验区包括均温区和非均温区，均温区的长度是试验区的外径的1.2～1.6倍。以便对试样的组织状态进行检测。
本申请实施例提供的基于热模拟试验机确定超低碳钢混晶组织消除的方法的有益效果包括：
使用热模拟试验机对超低碳钢的轧制过程进行模拟的时候，先将试样加热到Ac3+30～Ac3+50℃范围内，可以将试样加热到完全奥氏体化稳定状态。对于热模拟试验机，试样中间部分加热，可以使试样的中间部分均温区温度达到目标温度，两侧超出均温区部分低于目标温度，使均温区以外的两侧温度与均温区存在温差。由于变形主要是试样的中间部分，在变形时均温区与均温区外两侧温差会导致应力作用，对组织变化有影响，可能引起再结晶，导致组织不均匀，从而出现混晶情况。所以，变形温度以及变形量会影响轧制后的试样的组织状态。在实验条件中，变形温度在Ar3±20℃范围内，变形比在83％～89％进行多次试验中，通过调节变形温度以及变形量，就可以检测模拟轧制后的试样的一部分是混晶组织，一部分是混晶组织消除(每次试验中，在Ar3±20℃范围内选择一个温度作为变形温度，在83％～89％范围内的选择一个变形比，对多个试样进行试验，一定可以得到一部分试样的组织状态为混晶组织，一部分试样的组织状态为混晶组织消除的结果)。将得到混晶组织的试样对应的试验条件与得到混晶组织消除的试样对应的试验条件进行对比，确定超低碳钢的混晶组织消除的第二目标温度以及变形量的选择集合。在实际生产过程中，根据自己所需要的组织形态，调节轧制时的变形温度以及变形量，对钢铁的生产工艺进行指导。
进一步地，变形以后的冷却速度2-10℃/s(第二冷却速度)和冷却目标温度400～600℃(第三目标温度)也会影响轧制后的试样的组织状态，如果由于冷却速度(第二冷却速度)和冷却目标温度(第三目标温度)的不同。每次试验中，在2-10℃/s范围内选择一个冷却速度，在400～600℃范围内的选择一个温度作为冷却目标温度，对多个试样进行试验，一定可以得到一部分试样的组织状态为混晶组织，一部分试样的组织状态为混晶组织消除的结果。确定超低碳钢的混晶组织消除的第二冷却速度以及第三目标温度的选择集合，从而进一步对钢铁的生产工艺进行指导。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本申请的保护范围。
图1为本申请提供的试样的结构示意图；
图2为本申请实施例1提供的试样1的变形区域边部组织状态图片；
图3为本申请实施例1提供的试样1的变形区域心部组织状态图片；
图4为本申请实施例2提供的试样2的变形区域边部组织状态图片；
图5为本申请实施例2提供的试样2的变形区域心部组织状态图片；
图6为本申请实施例3提供的试样3的变形区域边部组织状态图片；
图7为本申请实施例3提供的试样3的变形区域心部组织状态图片；
图8为本申请实施例4提供的试样4的变形区域边部组织状态图片；
图9为本申请实施例4提供的试样4的变形区域心部组织状态图片；
图10为本申请实施例5提供的试样5的变形区域边部组织状态图片；
图11为本申请实施例5提供的试样5的变形区域心部组织状态图片；
图12为本申请实施例6提供的试样6的变形区域边部组织状态图片；
图13为本申请实施例6提供的试样6的变形区域心部组织状态图片；
图14为本申请实施例7提供的试样7的变形区域边部组织状态图片；
图15为本申请实施例7提供的试样7的变形区域心部组织状态图片；
图16为本申请实施例8提供的试样8的变形区域边部组织状态图片；
图17为本申请实施例8提供的试样8的变形区域心部组织状态图片。
图标：110-第一夹持区；120-试验区；130-第二夹持区；121-均温区；122-非均温区。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
本申请提供一种基于热模拟试验机确定超低碳钢混晶组织消除的方法，可以通过热模拟试验机模拟轧制工艺过程，然后对轧制后的试样进行组织状态的检测，从而获知模拟试样的组织状态，以对实际轧制工艺进行指导。
本申请中，热模拟试验机为Gleeble 3800热模拟试验机，图1为本申请提供的试样的结构示意图。请参阅图1，该试样是一个回转体结构，试样包括第一夹持区110、试验区120和第二夹持区130，试验区120是一个圆柱形结构，试验区120包括均温区121和非均温区122，均温区121的长度是试验区120的外径D的1.2～1.6倍。
如图1所示，试验区120的外径D是6mm，则均温区121的长度L为1.2×6～1.6×6mm＝7.2～9.6mm。在一些可能的实施方式中，均温区121的长度是试验区120的外径D的1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍或1.6倍。
由于试验区120的长度是15mm，均温区121两端为非均温区122，在热模拟试验机进行模拟试验的时候，主要是对均温区121进行加热，在设计热模拟试验机的控制程序的时候，其变形区域是按照均温区121的长度进行设计的。试验完成以后，试样的均温区121和非均温区122的靠近均温区121的部分都会产生变形。
由于均温区以外两侧温度低于设计温度，而变形主要是中间部分变形，在变形时均温区与均温区外两侧温差会导致应力作用，对组织变化有影响，可能引起再结晶行为，导致组织不均匀，从而出现混晶情况，这是由于试验模拟条件特点导致混晶的出现，不是轧制过程中必然出现的混晶情况，在该模拟机试验时应尽量避免均温区与均温区外两侧温差会导致应力作用，对组织变化的影响，从而避免试验机条件带来的组织影响，导致试验条件下组织分析不能真实反映实际轧制过程的组织变化，因此，限定出适宜范围的均温区是非常有必要的，可保证试样温度在设计温度点。
第一夹持区110和第二夹持区130主要是为了将试样固定在热模拟试验机上，第一夹持区110和第二夹持区130的结构相同，第一夹持区110和第二夹持区130对称设置在试验区120的两端。本申请实施例中，不对第一夹持区110和第二夹持区130的结构进行限定，只要能够将其固定在热模拟试验机上的结构均在本申请的保护范围之内。
本申请实施例中，主要是对超低碳钢的轧制过程进行模拟，超低碳钢的碳含量在0.05％～0.07％之间，超低碳钢的轧制过程会影响其组织状态，本申请实施例通过热模拟试验机对超低碳钢的轧制过程进行模拟，并检测出经过模拟试验以后得到的试样的组织状态，以对超低碳钢的生产工艺进行指导。
该试验条件包括：(1)、将试样加热至第一目标温度Ac3+30～Ac3+50℃的范围内，可以使试样完全转变成奥氏体。其中，Ac3是指金属加热时铁素体全部转变成奥氏体的终了温度。
可选地，将试样以5～10℃/s升温速度加热到700℃，然后以0.5～1℃/s升温速度加热到第一目标温度Ac3+30～Ac3+50℃的范围内，并保温5～10min。
将试样以5～10℃/s升温速度加热到700℃，700℃是在超低碳钢的AC1温度之下，确定其未发生奥氏体化转变；使用上述升温速度，可以减少试验加热的时间，且开始奥氏体化温度之前提高加热速度，可以在缩短试验时间的同时不影响后续的奥氏体化转变。
以0.5～1℃/s升温速度加热到第一目标温度Ac3+30～Ac3+50℃的范围内，降低了升温速度使奥氏体化过程中组织更加均匀，以准确地体现完全奥氏体化过程以及组织转变温度临界点，确保组织转变更加均匀和彻底。
可选地，由于超低碳钢的奥氏体化温度较高，所以，以0.5～1℃/s升温速度加热到目标温度为980℃，可以使样品加热到完全奥氏体化的稳定状态。
进一步地，保温5～10min，可以保证组织状态平衡稳定，消除前期加热组织转变过程造成的影响。在一些可能的实施方式中，第一目标温度为Ac3+30℃、Ac3+40℃或Ac3+50℃；保温时间为5min、6min、7min、8min、9min或10min。
(2)、降温到第二目标温度Ar3±20℃。其中，Ar3是指铁碳合金冷却时自A(奥氏体)中开始析出F(铁素体)的临界温度线。可选地，将试样以第一冷却速度15～25℃/s的速度降温到第二目标温度920～950℃。
在一些可能的实施方式中，第一冷却速度为15℃/s、20℃/s或25℃/s；第二目标温度为920℃、930℃、940℃或950℃。
(3)、在第二目标温度下以83％～89％的变形比进行变形。由于超低碳钢组织转变开始时温度高，铁素体产生温度在930℃(Ar3)左右，此外，由于变形后到实现控冷之前的能量流失可能导致过程中组织发生变化，加上变形应力作用，从而引起部分再结晶过程，造成组织不均匀，可能导致组织产生混晶。如果第二目标温度仅考虑铁素体产生温度930℃(Ar3)以上范围，在此温度下进行变形比变形，将不能反映出控冷之前的能量流失可能导致过程中组织发生变化，进而产生混晶的情形；所以考虑变形温度在930℃±20℃，该温度范围包括了导致混晶组织出现的温度区间范围(如变形后到实现控冷之前的能量流失导致混晶组织出现等情形)，同时该温度区间，包括了轧制过程中需使用和已使用的温度区间，因此，变形温度控制在930℃±20℃，能确保模拟方法，全面真实反映出轧制过程中可能的混晶出现情形，按照试验条件进行多次试验，每次试验中，在第二目标温度中选择一个温度，在变形比中选择一个变形量；最后得到多个试验后的试样，并对多个试验后的试样进行组织状态的检测；则将得到混晶组织的试样对应的试验条件与得到混晶组织消除的试样对应的试验条件进行对比；可更为准确的确定超低碳钢的混晶组织消除的第二目标温度和变形量的选择集合。
在现场轧制过程中(实际生产超低碳钢的轧制过程中)，产生混晶的原因可能是在轧制段，尤其是轧制到小规格后的时候出现。在热模拟试验中，不同的变形比会使变形应力不同，从而对组织变化造成影响，呈现出组织的细微变化。所以，在不同的变形比条件下，会形成混晶组织或混晶组织消除。在一些可能的实施方式中，变形比为83％、84％、85％、86％、87％、88％或89％。
可选地，变形的次数是2～3次，变形的整体变形时间为0.3～0.5s。例如：变形的次数是2次或3次，整体变形时间为0.3s、0.4s或0.5s。不同的变形次数和不同的整体形变时间，也会对试验后的试样的组织状态造成影响，造成混晶组织或混晶组织消除。
(4)、以第二冷却速度2-10℃/s的速度冷却至第三目标温度400～600℃，最后空冷到室温。
不同的降温速度对材料的组织转变有明显影响，所以，不同的第二冷却速度会造成混晶组织消除得到控制(持续混晶组织消除)或混晶复现(混晶组织消除又转变成混晶组织)。第三目标温度的选择考虑到了超低碳钢的再结晶行为，此温度越高，再结晶速度越快，再结晶后的晶粒越粗大(容易出现混晶复现)；此温度较低，在400℃以下，则达不到再结晶激活能要求的条件，所以，400℃以下一般不会再出现混晶复现的现象。
在一些可能的实施方式中，第二冷却速度为2℃/s、5℃/s、8℃/s或10℃/s；第三目标温度为400℃、450℃、500℃、550℃或600℃。
从上述的试验条件可以看出，变形温度(第二目标温度)不同，变形比(变形量)不同，变形次数不同，整体变形时间不同，变形以后的降温速度(第二冷却速度)不同，变形后冷却的目标温度(第三目标温度)不同，都可能导致试验后的试样的组织是混晶组织或混晶组织消除。
所以，按照上述试验条件进行多次试验，每次试验中，在第二目标温度中选择一个温度，在变形比中选择一个变形量，选择一个变形次数，选择一个整体变形时间，在第二冷却速度中选择一个速度，在第三目标温度中选择一个温度。最后得到多个试验后的试样，每个试样对应一个试验方法，并对多个试验后的试样进行组织状态的检测。
如果一部分试样的组织状态为混晶组织，另一部分试样的组织状态为混晶组织消除。则将得到混晶组织的试样对应的试验条件与得到混晶组织消除的试样对应的试验条件进行对比；确定超低碳钢的混晶组织消除的第二目标温度、变形量、变形次数、整体变形时间、第二冷却速度以及第三目标温度的选择集合。在实际生产工艺中，如果需要生产超低碳钢为混晶组织，则将产生混晶组织的试验条件用来指导超低碳钢的工生产；如果需要生产超低碳钢为混晶组织消除，则将产生混晶组织消除的试验条件用来指导超低碳钢的工艺生产。从而对超低碳钢的实际生产工艺进行指导。
在多次试验中，试验条件的选择方法如下：
在其他实验条件相同的条件下，在Ar3±20℃的范围内，第二目标温度依次递增2～10℃进行试验。
在其他实验条件相同的条件下，在83％～89％的范围内，变形比依次递增1％～3％进行试验。
在其他实验条件相同的条件下，变形次数为2次或3次。
在其他实验条件相同的条件下，整体变形时间为0.3s、0.4s或0.5s。
在其他实验条件相同的条件下，在2-10℃/s的范围内，第二冷却速度依次递增1～3℃/s进行试验。
在其他实验条件相同的条件下，在400～600℃的范围内，第三目标温度依次递增10～50℃进行试验。
使用单因素变量的方法进行试验，从而确定超低碳钢的混晶组织消除的第二目标温度、变形量、变形次数、整体变形时间、第二冷却速度以及第三目标温度的选择集合。为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
下述实施例中，均使用Gleeble 3800热模拟试验机进行模拟试验，在同一钢坯上取多个试样，使下述实施例中的试样相同，试样的结构均为图1中的结构，含碳量为0.05％。在模拟试验之前，将试样固定在热模拟试验机上，然后按照下述实施例提供的试验条件进行试验，并对试验后的试样进行组织状态的检测。实施例如下：
实施例1
将试样1以10℃/s升温速度加热到700℃，然后以0.5℃/s升温速度加热到目标温度980℃，保温10min；以20℃/s降温到920℃，在此温度下以89％的变形比变形，经过2次变形，整体变形时间为0.3s，然后以2℃/s冷速冷却到500℃，然后空冷。
将试验后的试样1进行金相组织的检测(试验后整个变形部分从图1中的轴向心部切断，然后进行金相组织的显微观察)，得到图2为变形区域边部组织状态图片(图2中上方为变形区域外部，下方为变形区域边部)；图3为变形区域心部组织状态图片。从图2和图3可以看出，变形区域外部存在明显组织差异，变形区域边部组织不均匀，组织大小混乱，说明该试样的组织为混晶组织。
实施例2
将试样2以10℃/s升温速度加热到700℃，然后以0.5℃/s升温速度加热到目标温度980℃，保温10min；以20℃/s降温到920℃，在此温度下以89％的变形比变形，经过2次变形，整体变形时间为0.3s，然后以5℃/s冷速冷却到500℃，然后空冷。
将试验后的试样2进行金相组织的检测(试验后整个变形部分从图1中的轴向心部切断，然后进行金相组织的显微观察)，得到图4为变形区域边部组织状态图片(图4中上方为变形区域边部，图4中下方为变形区域边部)；图5为变形区域心部组织状态图片。从图4和图5可以看出，变形区域外部存在明显组织差异，变形区域边部组织不均匀，组织大小混乱，说明该试样的组织为混晶组织。
实施例3
将试样3以10℃/s升温速度加热到700℃，然后以0.5℃/s升温速度加热到目标温度980℃，保温10min；以20℃/s降温到920℃，在此温度下以89％的变形比变形，经过3次变形，整体变形时间为0.3s，然后以10℃/s冷速冷却到500℃，然后空冷。
将试验后的试样3进行金相组织的检测(试验后整个变形部分从图1中的轴向心部切断，然后进行金相组织的显微观察)，得到图6为变形区域边部组织状态图片(图6中上方为变形区域边部，图6中下方为变形区域边部)；图7为变形区域心部组织状态图片。从图6和图7可以看出，变形区域外部存在明显组织差异，变形区域边部组织不均匀，组织大小混乱，说明该试样的组织为混晶组织。
实施例4
将试样4以10℃/s升温速度加热到700℃，然后以0.5℃/s升温速度加热到目标温度980℃，保温10min；以20℃/s降温到920℃，在此温度下以89％的变形比变形，经过2次变形，整体变形时间为0.3s，然后以5℃/s冷速冷却到600℃，然后空冷。
将试验后的试样4进行金相组织的检测(试验后整个变形部分从图1中的轴向心部切断，然后进行金相组织的显微观察)，得到图8为变形区域边部组织状态图片(图8中上方为变形区域边部，图8中下方为变形区域边部)；图9为变形区域心部组织状态图片。从图8和图9可以看出，变形区域外部存在明显组织差异，变形区域边部组织不均匀，组织大小混乱，说明该试样的组织为混晶组织。
实施例5
将试样5以10℃/s升温速度加热到700℃，然后以0.5℃/s升温速度加热到目标温度980℃，保温10min；以20℃/s降温到920℃，在此温度下以89％的变形比变形，经过2次变形，整体变形时间为0.3s，然后以8℃/s冷速冷却到400℃，然后空冷。
将试验后的试样5进行金相组织的检测(试验后整个变形部分从图1中的轴向心部切断，然后进行金相组织的显微观察)，得到图10为变形区域边部组织状态图片(图10中上方为变形区域边部，图10中下方为变形区域边部)；图11为变形区域心部组织状态图片。从图10和图11可以看出，变形区域外部存在明显组织差异，变形区域边部组织不均匀，组织大小混乱，说明该试样的组织为混晶组织。
实施例6
将试样6以10℃/s升温速度加热到700℃，然后以0.5℃/s升温速度加热到目标温度980℃，保温10min；以20℃/s降温到950℃，在此温度下以89％的变形比变形，经过2次变形，整体变形时间为0.3s，然后以2℃/s冷速冷却到500℃，然后空冷。
将试验后的试样6进行金相组织的检测(试验后整个变形部分从图1中的轴向心部切断，然后进行金相组织的显微观察)，得到图12为变形区域边部组织状态图片；图13为变形区域心部组织状态图片。从图12和图13可以看出，变形区域边部组织均匀，没有明显的组织混乱情况，说明该试样的混晶组织消除。
实施例7
将试样7以10℃/s升温速度加热到700℃，然后以0.5℃/s升温速度加热到目标温度980℃，保温10min；以20℃/s降温到950℃，在此温度下以89％的变形比变形，经过2次变形，整体变形时间为0.3s，然后以5℃/s冷速冷却到500℃，然后空冷。
将试验后的试样7进行金相组织的检测(试验后整个变形部分从图1中的轴向心部切断，然后进行金相组织的显微观察)，得到图14为变形区域边部组织状态图片；图15为变形区域心部组织状态图片。从图14和图15可以看出，变形区域边部组织均匀，没有明显的组织混乱情况，说明该试样的混晶组织消除。
实施例8
将试样8以10℃/s升温速度加热到700℃，然后以0.5℃/s升温速度加热到目标温度980℃，保温10min；以20℃/s降温到920℃，在此温度下以89％的变形比变形，经过2次变形，整体变形时间为0.3s，然后以5℃/s冷速冷却到400℃，然后空冷。
将试验后的试样8进行金相组织的检测(试验后整个变形部分从图1中的轴向心部切断，然后进行金相组织的显微观察)，得到图16为变形区域边部组织状态图片；图17为变形区域心部组织状态图片。从图16和图17可以看出，变形区域边部组织均匀，没有明显的组织混乱情况，说明该试样的混晶组织消除。
如果在实际生产中，需要得到混晶组织消除，则上述试验方法能够对轧制的实际生产工艺进行指导。
实施例1-实施例8的试验条件以及试验后试样组织状态如表1：
表1试样的试验条件以及试验后试样的组织状态
从表1可以看出，实施例1与实施例6对比，实施例2与实施例7对比，说明不同的变形温度(实施例1和实施例2的变形温度为920℃，实施例6和实施例7的变形温度为950℃)会对试样的组织状态造成影响，可以指导实际生产工艺中的变形温度。
实施例2、实施例4和实施例8对比，说明不同的第三目标温度(实施例2的第三目标温度为500℃，实施例4的第三目标温度为600℃，实施例8的第三目标温度为400℃)会对试样的组织状态造成影响，可以指导实际生产工艺中的第三目标温度。
实施例5和实施例8对比，说明不同的第二冷却速度(实施例5的第二冷却速度为8℃/s，实施例8的第二冷却速度为5℃/s)会对试样的组织状态造成影响，可以指导实际生产工艺中的第二冷却速度。
请继续参阅表1，实施例1-实施例5的试样的组织状态为混晶组织；实施例6-实施例8的试样的组织状态为混晶组织消除，得到试验条件的集合如下：第二目标温度选择为950℃，变形次数为2次，整体变形时间为0.3s，第二冷却速度为2℃/s，第三目标温度为500℃；或第二目标温度选择为950℃，变形次数为2次，整体变形时间为0.3s，第二冷却速度为5℃/s，第三目标温度为500℃；或第二目标温度选择为920℃，变形次数为2次，整体变形时间为0.3s，第二冷却速度为5℃/s，第三目标温度为400℃。
找出试验条件的选择规律如下：将第二目标温度选择为950℃，变形次数为2次，整体变形时间为0.3s，第二冷却速度为2～5℃/s，第三目标温度为400～500℃，更加容易实现混晶组织消除，从而对实际的轧制工艺进行指导。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于热模拟试验机确定超低碳钢混晶组织消除的方法，其特征在于，所述超低碳钢的碳含量在0.05％～0.07％之间，所述方法包括：
试验条件：将试样加热至第一目标温度Ac3+30～Ac3+50℃的范围内，然后降温到第二目标温度Ar3±20℃，在所述第二目标温度下以83％～89％的变形比进行变形；
按照所述试验条件进行多次试验，每次试验中，在所述第二目标温度中选择一个温度，在所述变形比中选择一个变形量；最后得到多个试验后的试样，并对多个试验后的所述试样进行组织状态的检测；
如果一部分所述试样的组织状态为混晶组织，另一部分所述试样的组织状态为混晶组织消除；则将得到所述混晶组织的所述试样对应的试验条件与得到所述混晶组织消除的所述试样对应的试验条件进行对比；确定超低碳钢的混晶组织消除的所述第二目标温度以及所述变形量的选择集合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二目标温度中选择一个温度，在所述变形比中选择一个变形量，包括：
其他实验条件相同的条件下，在Ar3±20℃的范围内，第二目标温度依次递增2～10℃进行试验；
其他实验条件相同的条件下，在83％～89％的范围内，变形比依次递增1％～3％进行试验。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变形的次数是2～3次，所述变形的整体变形时间为0.3～0.5s；
按照所述试验条件进行多次试验，每次试验中，变形2次或3次，整体变形时间为0.3s、0.4s或0.5s；
确定超低碳钢的混晶组织消除的变形的次数以及整体变形时间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，包括：
其他实验条件相同的条件下，变形次数为2次或3次；
其他实验条件相同的条件下，整体变形时间为0.3s、0.4s或0.5s。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述试验条件中，将所述试样以第一冷却速度15～25℃/s的速度降温到第二目标温度920～950℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述试验条件中，所述变形之后，还包括：以第二冷却速度2-10℃/s的速度冷却至第三目标温度400～600℃，最后空冷到室温；
按照所述试验条件进行多次试验，每次试验中，在所述第二冷却速度中选择一个速度，在所述第三目标温度中选择一个温度；
确定超低碳钢的混晶组织消除的所述第二冷却速度以及所述第三目标温度的选择集合。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第二冷却速度中选择一个速度，在所述第三目标温度中选择一个温度，包括：
其他实验条件相同的条件下，在2-10℃/s的范围内，第二冷却速度依次递增1～3℃/s进行试验；
其他实验条件相同的条件下，在400～600℃的范围内，第三目标温度依次递增10～50℃进行试验。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述将试样加热至第一目标温度Ac3+30～Ac3+50℃的范围内，包括：
将试样以5～10℃/s升温速度加热到700℃，然后以0.5～1℃/s升温速度加热到第一目标温度Ac3+30～Ac3+50℃的范围内，并保温5～10min。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，以0.5～1℃/s升温速度加热到第一目标温度980℃。
10.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述试样包括试验区，所述试验区包括均温区和非均温区，所述均温区的长度是所述试验区的外径的1.2～1.6倍；
对所述试样的组织状态进行检测的区域是所述均温区。
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