材料加工組織性能控制(第三章)新-文庫吧
2024-12-29 05:24 本頁面
【正文】 應(yīng)力指數(shù) 第三階段，兩種情況： 1）連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶 條件： ?c?r (?r ：由動態(tài)再結(jié)晶產(chǎn)生核心到全部完成一輪再結(jié) 晶所需的變形量 )。 2）間斷動態(tài)再結(jié)晶 條件： ?c?r 圖 33 Q235鋼變形條件對真應(yīng)力 真應(yīng)變曲線的影響 (a)變形溫度的影響，變形速度 ； (b)變形速度的影響，變形溫度 T=1000?C ?? s?? 動態(tài)再結(jié)晶的控制 （ 1）動態(tài)再結(jié)晶發(fā)生條件 動態(tài)再結(jié)晶難發(fā)生的原因： 發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶的條件： ??c 影響動態(tài)再結(jié)晶臨界變形量的因素： 1） 變形溫度和變形速度； 2） 鋼的化學(xué)成分，如奧氏體型 FeNiCr合金的 ?c 比純的 ? Fe大得多； 3） 材料的初始晶粒尺寸的影響。 188不銹鋼起始晶粒尺寸（ D0）對高溫形變組織和加工 因子（ Z、 、 ?）關(guān)系的影響 ??（ 2） 動態(tài)再結(jié)晶的組織 動態(tài)再結(jié)晶是一個(gè)混晶組織，平均晶粒尺寸 只由加工條件（變形溫度、變形速率）決定。變 形溫度低、變形速率大，則 愈小。 動態(tài)再結(jié)晶是存在一定加工硬化程度的組織。 熱變形間隙時(shí)間內(nèi)鋼的奧氏體再結(jié)晶行為 靜態(tài)再結(jié)晶：形變停止后發(fā)生的再結(jié)晶過程。 靜態(tài)回復(fù)： 作用？ (1)應(yīng)力應(yīng)變曲線 0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7050100150200250300 應(yīng)力/MPa應(yīng)變1s5s10s圖 1 1000℃ ， 5s1時(shí)不同道次間隔時(shí)間的雙道次應(yīng)力 應(yīng)變曲線 （ 2）靜態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)曲線 ? ?? ?0???????mrmaX X?—— 靜態(tài)再結(jié)晶率， %； ?m—— 第一道次卸載時(shí)對應(yīng)的應(yīng)力值， MPa； ?0—— 第一道次塑性變形時(shí)的屈服應(yīng)力值， MPa； ?r—— 第二道次熱壓縮時(shí)的屈服應(yīng)力值， MPa。 圖 2 靜態(tài)再結(jié)晶率各應(yīng)力值的確定 圖 38 原始晶粒直徑和軋制溫度對再結(jié)晶所必需的臨界壓下率的影響 Si— Mn鋼臨界變形量小，原始晶粒度和變形量的影響也小。 靜態(tài)再結(jié)晶的控制 （ 1） 靜態(tài)再結(jié)晶的臨界變形量 影響臨界變形量的因素： 1)變形溫度 、 原始奧氏體晶粒度 、 微 合金元素 。 與 Si— Mn鋼比， Nb鋼的再結(jié)晶臨界變形量明顯增大。 2）變形后的停留時(shí)間 變形后停留時(shí)間長，再結(jié)晶所需要的臨界變形量就小。 圖 39 1050?C加熱，在不同溫度下軋制，軋后停留時(shí)間不同對奧氏體再結(jié)晶臨界變形量的影響 1再結(jié)晶開始曲線，軋后停留 2s； 2再結(jié)晶開始曲線，軋后停留 20s； 3再結(jié)晶終了曲線，軋后停留 2s； 4再結(jié)晶終了曲線，軋后停留 20s (2) 靜態(tài)再結(jié)晶速度 1）熱加工工藝的影響：變形量 ? 、變形速度 ? 、變形后的停留溫度 ? ?回復(fù)和再結(jié)晶速度 ?； 2）微量元素將強(qiáng)烈地阻止再結(jié)晶的發(fā)生。 影響因素： 圖 310 %C鋼與 Nb鋼等溫再結(jié)晶的動力學(xué)曲線（實(shí)線為碳鋼；虛線為鈮鋼） (3) 靜態(tài)再結(jié)晶數(shù)量 圖 311 軋制溫度、軋后空延時(shí)間對奧氏體再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)的影響 1. 1000?C軋制，停留 15S； 2. 1000?C軋制，停留 2S； 3. 850?C軋制，停留15S； 4. 850?C軋制，停留 2S； 奧氏體再結(jié)晶 百分?jǐn)?shù)隨變形 量與變形溫度 的增加而增加。 微合金元素對 靜態(tài)再結(jié)晶數(shù)量的影響： 1)抑制奧氏體再結(jié)晶 。 2)和不含微合元素的鋼相比 ， 在同樣 變形條件下 ， 再結(jié)晶數(shù)量減少 ， 奧氏體平均晶粒尺寸增大 。 (4) 再結(jié)晶區(qū)域圖 作用： 劃分：三個(gè)區(qū) 域 ， 即 再結(jié)晶區(qū) 、 部分再結(jié) 晶區(qū)和未再結(jié)晶區(qū) 。 圖 312 壓下溫度和壓下率對再結(jié)晶行為和再結(jié)晶晶粒直徑產(chǎn)生影響的再結(jié)晶區(qū)域圖 試驗(yàn)用試樣： 由該階梯試樣可獲得一次軋制后不同變形程度 （ 10%～ 80%，輥縫： ）下的再結(jié)晶組織。 動態(tài)再結(jié)晶實(shí)驗(yàn)方法： 試驗(yàn)鋼再結(jié)晶規(guī)律研究試驗(yàn)工藝 試驗(yàn)結(jié)果與分析： 1）變形量對奧氏體再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)的影響 02040608010012010 20 30 40 50 60 70 80變形量 ε (%)再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)(ω%)1150℃1100℃1050℃1000℃950℃900℃850℃圖 試驗(yàn)用 X70W管線鋼在 T=1100℃ 時(shí)的再結(jié)晶金相照片 1— 10%； 2— 20%； 3— 30%； 4— 40%； 2）變形溫度對奧氏體再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)的影響 020406080100120850 900 950 1000 1050 1100 1150軋制溫度T ( )再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)(%)10%20%30%40%50%60%70%80% （ ℃ ） 圖 X70W管線鋼變形溫度對再結(jié)晶百分?jǐn)?shù)的影響 圖 試驗(yàn)用 X70W管線鋼在 T=850℃ 時(shí)的再結(jié)晶金相照片 1— 10%； 2— 20%； 3— 30%； 4— 40%； 圖 試驗(yàn)用 X70W管線鋼在 T=850℃ 時(shí)的再結(jié)晶金相照片 5— 50%； 6— 60%； 7— 70%； 8— 80% X70W鋼再結(jié)晶區(qū)域圖 圖 2 靜態(tài)再結(jié)晶率各應(yīng)力值的確定 ? ?? ?0???????mrmaX X?—— 靜態(tài)再結(jié)晶率， %； ?m—— 第一道次卸載時(shí)對應(yīng)的應(yīng)力值， MPa； ?0—— 第一道次塑性變形時(shí)的屈服應(yīng)力值， MPa； ?r—— 第二道次熱壓縮時(shí)的屈服應(yīng)力值， MPa。 未再結(jié)晶區(qū)奧氏體的變形 ?再結(jié)晶的延遲 晶粒細(xì)化有極限。 圖 31 熱軋態(tài)及熱態(tài)普碳鋼中，相變瞬間前的 ?晶粒尺寸與 ?、 ?相變率（ ?晶粒尺寸與 ?晶粒尺寸的比值）之間的關(guān)系 (1) %%%Mn鋼； (2)%.%%Mn鋼 轉(zhuǎn)換比（ A／ F）： 轉(zhuǎn)變前的奧氏體晶粒 直徑與轉(zhuǎn)變后的鐵素 體晶粒直徑之比，與 化學(xué)成分有關(guān)。 控制軋制過程的三個(gè)階段及各階段微觀組織隨變形而變化的示意圖 特點(diǎn)： ?晶粒伸長，晶內(nèi)產(chǎn)生形 變帶，此形變帶可起到 ?晶核 生成晶界面的作用。 總結(jié) ：
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