【正文】 鋼中，鈮含量對軟化行為的影響 實驗條件： 900?C以 l0s1的應變速率壓下 69％時的軟化行為。 控制軋制過程的三個階段及各階段微觀組織隨變形而變化的示意圖 特點： ?晶粒伸長，晶內產(chǎn)生形 變帶，此形變帶可起到 ?晶核 生成晶界面的作用。 (4) 再結晶區(qū)域圖 作用： 劃分：三個區(qū) 域 ， 即再結晶區(qū) 、 部 分再結晶區(qū)和未 再結晶區(qū) 。 圖 39 1050?C加熱，在不同溫度下軋制，軋后停留時間不同對奧氏體再結晶臨界變形量的影響 1再結晶開始曲線，軋后停留 2s；2再結晶開始曲線，軋后停留 20s；3再結晶終了曲線，軋后停留 2s；4再結晶終了曲線，軋后停留 20s (2) 靜態(tài)再結晶速度 影響因素： 1） 奧氏體成分一定時 ， 變形量 ? 、 變形 速度 ? 、 變形后的停留溫度 ??回復和再 結晶速度 ? ； 2） 微量元素將強烈地阻止 再結晶的發(fā)生 。 y?x=1：全部靜態(tài)再結晶 ； 0 x1： x=0：奧氏體在兩次熱加工的間隙時間里沒有任何的軟化； 軟化百分數(shù)： 熱變形間隙時間內鋼的奧氏體再結晶行為 )/()(11 syx ???? ???? 靜態(tài)再結晶：形變停止后發(fā)生的再結晶過程。 2）間斷動態(tài)再結晶 條件： ?c?r 圖 33 Q235鋼變形條件對真應力 真應變曲線的影響 (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)再結晶的控制 （ 1）動態(tài)再結晶發(fā)生條件 動態(tài)再結晶難發(fā)生的原因： 發(fā)生動態(tài)再結晶的條件： ??c 影響動態(tài)再結晶臨界變形量的因素： 1） 變形溫度和變形速度； 2）鋼的化學成分，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。 表 31 36CrSi鋼用控軋工藝和用常規(guī)工藝后的機械性能 機械性能 加工方式 ?b (N/mm2) ? (N/mm2) ?5 (%) ? (%) ? (J／cm2) HRC 高溫控制軋制工藝 常規(guī)工藝 1000?1030 850?850 785?835 600?640 12?14 8 38?46 40?42 60?75 40?45 31 （ 3）可以充分發(fā)揮微量合金元素的作用 常規(guī)軋制，加入 Nb、 V： 控制軋制，加入 Nb、 V： 采用控制軋制工藝時要考慮到軋機的 設備條件 。 控制軋制的效應 (1)使鋼材的強度和低溫韌性有較大幅度的改善 。 原因： 低碳結構鋼的終軋溫度： 含 Nb鋼的終軋溫度： (3) 控制變形程度 ： (?+?) 兩相區(qū)軋制：壓下率的增加會使位錯密度增大，亞晶發(fā)達和產(chǎn)生織構等，使鋼材的強度升高，低溫韌性得到改善。（ 2）縮短延遲冷卻時間，粗軋和精軋幾乎可連續(xù)進行。 組織：大傾角晶粒和亞晶粒的混合組織 。 目的： ?晶粒沿軋制方向伸長 ， ?晶粒內部產(chǎn)生形 變帶 。 控制軋制機理： （ 1） HallPetch關系式： （ 1） （ 2）斷口轉變溫度 FATT(Fracture Appearance Transition Temperature) ： (2) 210 ??? dk yy ??21??? BdAFAT T 圖 33 多道次軋制時軋制溫度的影響 (實驗室數(shù)據(jù) ) ，各道次壓下率 20％， 9個道次軋制到 20mm 軋制溫度變化范圍 (開始一結束 )為 200?C 圖 34 軋制溫度對鐵素體晶粒直徑、屈服點及斷口轉變溫度的影響 實驗室數(shù)據(jù)： ， RT為加熱溫度， FT為終軋溫度 控制軋制的類型： 控制軋制方式示意圖 (a) 奧氏體再結晶區(qū)控軋； (b) 奧氏體未再結晶區(qū)控軋； (c) (?+?)兩相區(qū)控軋 （ 1）奧氏體再結晶區(qū)控制軋制 (又稱 I型控制軋制 ) 條件： 950℃ 以上 ?再結晶區(qū)域變形。 (低碳鋼、低碳合金鋼） 控制軋制概念 控制軋制 (Controlled rolling)： 熱軋過程中通過 對金屬加熱制度 、 變形制度和溫度制度的合理控 制 ， 使熱塑性變形與固態(tài)相變結合 ， 獲得細小晶 粒組織 ， 使鋼材具有優(yōu)異的綜合力學性能的軋制 新工藝 。 (3)加大奧氏體未再結晶區(qū)的累積壓下量，增加 奧氏體每單位體積的晶粒界面積和變形帶面積。 （ 2） 奧氏體未再結晶區(qū)控制軋制 (又稱為 Ⅱ 型控 制軋制 ) 條件： 950?C～ Ar3之間進行變形 。 目的： 1） 未相變 ?晶粒更加伸長 ， 在晶內形成形 變帶 ， 相變形成微細的多邊形晶粒； 2） 已相變后的 ?晶粒變形 ， 于晶粒內形成 亞結構 ， 因回復變成內部含有亞晶粒的 ?晶粒 。 圖 35 含微量添加元素的奧氏體晶粒成長情況 低溫加熱優(yōu)點： （ 1）避免奧氏體晶粒變粗大。 (2)控制軋制溫度 奧氏體區(qū)軋制：要求最后幾道次的軋制溫 度要低。由于冷卻速度的不 同，鋼材可以得到不同的組織和性能。 (2)可節(jié)省能源和使生產(chǎn)工藝簡化 途徑：降低鋼坯的加熱溫度；取消軋后的常化處 理或淬火回火處理。 ???? O A B C 為什么金屬的變形應力高于原始狀態(tài) (即退火狀態(tài) )的 變形應力？ 第三階段，兩種情況： 1）連續(xù)動態(tài)再結晶 條件： ?c?r (?r ：由動態(tài)再結晶產(chǎn)生核心到全部完成一 輪再結晶所需的變形量 )。 DD ?s：奧氏體的屈服應力； ?1： 變形量為 ?1時的應力； ： 變形后恒溫保持 t時間以后再次發(fā)生塑性變形的應力值。 圖 38 初始晶粒直徑和軋制溫度對再結晶所必需的臨界壓下率的影響 2）變形后的停留時間： 變形后停留時間長，再結晶所需要的臨界變形量