【文章內(nèi)容簡介】 溶質(zhì)鈮只有在應變誘發(fā)沉淀出現(xiàn)時，才能起到延遲回復和再結(jié)晶作用。 變形帶的形成和作用 圖 38(a)具有變形帶的拉長 ?晶粒，其中變形帶是非再結(jié)晶區(qū)變形所產(chǎn)生的； (b)部分轉(zhuǎn)變的晶粒組織中形成的先共析 ? 變形帶的作用 ： 提供鐵素體形核點，使晶粒細化。 影響變形帶的因素 ： 1)變形量： 變形 30％時，增加很微 弱； 變形 30％時，迅速增加。 變形量小時，易造成混粒 組織。 2)變形溫度：變形帶密度 幾乎不受非再結(jié)晶區(qū)變形 溫度的影響（超過 1000?C 時，迅速減少 ）。 圖 39 含 %Nb的鋼中， ?晶界面積 (a)和變形帶密度 (b)同非再結(jié)晶區(qū)壓下率的關(guān)系 常規(guī)熱軋和控制軋制的根本區(qū)別 ： 前者的 ?晶粒 全部在 ?晶界處成核 ， 后者則在晶粒內(nèi)部和晶界 成核 。 對 ?成核率而言 ， 變形帶等價于 ?晶界 ， 意味 著一個 ?晶粒可以被變形帶分割成幾個小的部分 。 圖 310 熱軋態(tài)及熱處理態(tài)鋼中 ?晶粒成核地點及所生成的 ?晶粒組織 圖 312表明 ， 非再結(jié)晶區(qū)軋制變形 30％ 的工具鋼中 ， 珠光體相變的成核地點不同： a)相變初期 ， 珠光體優(yōu)先 于晶界成核； b)隨著變形的進行 ， 珠光體在退火孿晶界 和 ?晶界處均發(fā)生 成核； c)珠光體 于變形帶上成核； d)珠光體于晶粒 內(nèi)部成核 。 變形后奧氏體向鐵素體的轉(zhuǎn)變 （ 1）從再結(jié)晶奧氏體晶粒生成鐵素體晶粒 特點：鐵素體晶粒在奧氏體晶界上生成，在晶內(nèi)不成核。 生成的鐵素體 魏氏組織的形成取決于：鋼的化學成分（ C含量在 ～ % 之間易形成魏氏組織）；奧氏體晶粒的大?。▕W氏 體晶粒小于 5級）和冷卻速度（快）。 加快冷卻速度可以細化鐵素體晶粒，改善材料的力學性 能，條件：不產(chǎn)生魏氏組織。 塊狀 (等軸的 ) 先共析鐵素體 (魏氏組織鐵素體 ) 圖 31 熱軋條件與所得到的魏氏組織級別關(guān)系 （ 2）從部分再結(jié)晶奧氏體晶粒生成鐵素體晶粒 部分再結(jié)晶奧氏體晶粒由兩部分組成： 再結(jié)晶晶粒： 特點： 未再結(jié)晶晶粒： 特點： 問題： 鐵素體不均勻，對強度、韌性的影 響： 解決方法： 多道次軋制，產(chǎn)生形變帶，轉(zhuǎn) 變后也可得到細小的鐵素體晶粒。 奧氏體向鐵素體可分成以下類型： IA型： 熱軋后奧氏體發(fā)生再結(jié)晶，轉(zhuǎn)變前粗化，轉(zhuǎn)變時易 形成魏氏組織鐵素體和珠光體。 IB型： 熱軋后奧氏體發(fā)生再結(jié)晶，轉(zhuǎn)變前晶粒度 6級，鐵 素體晶核在奧氏體晶界上形成，獲得具有等軸鐵素體與珠 光體的均勻組織。再結(jié)晶型的控制軋制。 Ⅱ 型： 熱軋溫度低，熱軋后變形的奧氏體晶粒不發(fā)生再結(jié) 晶，鐵素體在剛軋完后就在變形帶邊界處和晶界處成核， 形成細小的等軸晶粒。隨后在奧氏體晶內(nèi)也形成多邊形的 鐵素體晶粒和珠光體。 Ⅱ 型轉(zhuǎn)變中不形成魏氏組織和上貝 氏體。未再結(jié)晶型的控制軋制。 過渡型 :過渡型轉(zhuǎn)變是介于 I型和 Ⅱ 型轉(zhuǎn)變之 間的一種轉(zhuǎn)變。在奧氏體部分再結(jié)晶區(qū)中 發(fā)生的轉(zhuǎn)變。 鐵素體細化的程度： Ⅱ 型 IB型 過渡 IA 型， Ⅱ 型最細。 圖 35 非合金低碳鋼和含 Nb或 V的低碳鋼變形75%時的軋制溫度與轉(zhuǎn)變類型之間的關(guān)系 兩相區(qū)控制軋制 （ ?+?） 兩相區(qū)的變形行為 弄清兩個問題： 1)一定變形程度下，性能隨變形 ?體積分數(shù)的變化關(guān)系； 2)變形體積百分數(shù)一定 時，性能與變形程度的關(guān)系。 圖 32 拉伸強度和沖擊功同（ ?+?）區(qū)變形程度的關(guān)系 (a)普碳鋼； (b)含鈮鋼； 1200?C時壓下率為 %， 850?C時壓下率為 50%， 710?C時的熱變形壓下率連續(xù)變化 圖 33 含鈮鋼微觀組織與（ ?+?）區(qū)壓下率的變化關(guān)系 (a)和 (b)壓下率為 0%； (c)和 (d) 壓下率為 30% ?區(qū)變形：僅產(chǎn)生由低位錯 密度等軸晶粒組成的微觀 織； 兩相區(qū)變形：生成一種混 合晶粒組織：變形 ?轉(zhuǎn)變成 多邊 ?晶粒及變形 ?依賴回 復轉(zhuǎn)變成胞狀組織和 亞晶 粒。 圖 34 普碳鋼、含釩鋼和含鈮鋼中，在 ??區(qū)進行壓下率為 50%軋制時，變形 ?體積百分數(shù)與拉伸性能的關(guān)系 圖 35 %%%Mn鋼中，變形速率為7S1時，變形溫度對應力 應變曲線的影響 總結(jié) ： 變形 ?引起的強化主要來自于胞狀組織和 亞晶硬化。 變形溫度較高： 發(fā)生動態(tài)回復和隨后的靜態(tài)回復 及靜態(tài)再結(jié)晶，強化主要來自于 ?晶粒的細化。 變形溫度較低： 回復和再結(jié)晶受到延遲，強化主 要來自于胞狀組織和 (或 )亞晶粒。 兩相區(qū)變形引起的強化取決于回復和再結(jié)晶程度， 而回復和再結(jié)晶程度又依賴于變形溫度、變形量、 變形后冷卻速率和微合金元素的添加量。 兩相區(qū)軋制時組織和性能的變化 兩相區(qū)控制軋制 (1)溫度的影響 實驗條件： 方案 1（簡稱 I型軋制）：加熱溫度為 1200?C，于 1100?C和 1020?C進行一道次軋制，壓下率為 50%。在 再結(jié)晶的 ?晶粒的晶界上析出的 ?稱為 I?。 方案 2（簡稱 II型軋制）：在 780?C和 740?C進行同 I型 軋制相同的壓下以實現(xiàn)未再結(jié)晶軋制。在晶粒內(nèi)形 變帶上析出的 ?稱為 II?。 在（ ?+?）以一道次 50%的壓下率進行軋制。 不論哪個鋼種和軋制 方法，抗拉強度和屈 服強度均隨軋制溫度 的降低而單調(diào)地加。 對 I?，脆性轉(zhuǎn)變溫度在 725?C?650?C附近，當軋 制溫度低于此溫度區(qū)間 時 VTrs都急劇惡化。 對 II?， VTrs基本上不隨 軋制溫度變化（除 Nb鋼）。 （ 2）壓下量的影響 不論軋制類型和鋼種如何， TS、 YS均隨壓下率增加而 單調(diào)增加。 （ ?+?）兩相區(qū)控制軋制時強韌化的定量關(guān)系 強度關(guān)系式： （ 71） 式中 ?i內(nèi)摩擦應力； d大角度晶粒直徑； fs亞晶占的體 積分數(shù)； ky僅由大角度晶浪構(gòu)成時 ?y跟晶粒直徑相關(guān)的 系數(shù)； ks全部組織由亞晶粒構(gòu)成時 ?y跟亞晶粒直徑相關(guān) 的系數(shù)； ds亞晶粒直徑。 韌性關(guān)系式： （ 72） 式中 ?T由化學成分決定的值； A、 B、 C常數(shù)； ?由亞 晶界存在位錯引起