材料加工組織性能控制(第三章)新-文庫吧資料
2025-01-12 05:24本頁面
【正文】 ， ?沒有形變?cè)嚇拥南嘧儨囟?） ； 870℃ 軋制形變 30%試樣的相變溫度 貝氏體轉(zhuǎn)變以擴(kuò)散型與共格 型 轉(zhuǎn)變的混合機(jī)制發(fā)展的。有 無變形，規(guī)律相同。 圖 36 初始奧氏體晶粒度 (加熱溫度 )和變形量對(duì) Ar3溫度的影響 (軋制溫度 900?C ) (2) 軋制溫度的影響 圖 37 變形溫度對(duì) Ar3的影響 （ 3） 變形量的影響 高溫變形時(shí)： 低溫變形時(shí)： 低溫大變形 ， 形變誘 導(dǎo)相變的結(jié)果。 變形條件對(duì)奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變溫度 Ar3的 影響 變形條件對(duì) Ar3溫度的影響 兩種情況： 1）在奧氏體再結(jié)晶區(qū)變形造成奧氏體 晶粒的細(xì)化，影響 Ar3溫度； 2）在奧氏體未再結(jié) 晶區(qū)變形造成變形帶的產(chǎn)生和畸變能的增加，影 響 Ar3溫度。未再結(jié)晶型的控制軋制。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。再結(jié)晶型的控制軋制。 奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變可分成以下類型： 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(shí)易 形成魏氏組織鐵素體和珠光體。 加快冷卻速度可以細(xì)化鐵素體晶粒，改善材料的力學(xué)性 能，條件：不產(chǎn)生魏氏組織。 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(diǎn)：鐵素體晶粒在奧氏體晶界上生成，在晶內(nèi)不成核。 對(duì) ?成核率而言 ， 變形帶等價(jià)于 ?晶界 ， 意味 著一個(gè) ?晶?？梢员蛔冃螏Х指畛蓭讉€(gè)小的部分 。 2)變形溫度：變形帶密度 幾乎不受未再結(jié)晶區(qū)變形 溫度的影響（超過 1000?C 時(shí)，迅速減少 ）。 變形帶的形成和作用 圖 38(a)具有變形帶的拉長 ?晶粒，其中變形帶是未再結(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(diǎn)，使晶粒細(xì)化。 可以通過變形后抑制或延 遲再結(jié)晶的進(jìn)行來實(shí)現(xiàn) 。 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。 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 312 壓下溫度和壓下率對(duì)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。 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 。 影響因素： 圖 310 %C鋼與 Nb鋼等溫再結(jié)晶的動(dòng)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(duì)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。 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。 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 。 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(dòng)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(duì)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。 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是存在一定加工硬化程度的組織。 188不銹鋼起始晶粒尺寸（ D0）對(duì)高溫形變組織和加工 因子（ Z、 、 ?）關(guān)系的影響 ??（ 2） 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的組織 動(dòng)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。 (AB段 ) 臨界變形量 :?c B 曲線的最大應(yīng)力值 ?p(或 ?s)、 、 T之間可用 ZenerHollomon因子 Z表示： nARTQZ ?? ?? )/exp(?????溫度補(bǔ)償變形速率因子 變形活化能 氣體常數(shù) 絕對(duì)溫度 常數(shù) 應(yīng)力指數(shù) 第三階段，兩種情況： 1）連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶 條件： ?c?r (?r ：由動(dòng)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 )。 控制軋制的效應(yīng) 表 31 36CrSi鋼用控軋工藝和用常規(guī)工藝后的機(jī)械性能 機(jī)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 冷加工與高溫變形： 鋼的奧氏體形變與再結(jié)晶（ I型控制軋制） 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶 O A B C 真應(yīng)力 應(yīng)變曲線由三階段組成： 第一階段（ OA段）： 高溫小變形時(shí)奧氏體結(jié)構(gòu)發(fā)生兩個(gè)方面的變化： 加工硬化及材料的軟化。 途徑： 1）降低鋼坯的加熱溫度； 2）取消軋后 的?；幚砘虼慊鸹鼗鹛幚?。 常規(guī)軋制工藝：鐵素體晶粒 7～ 8級(jí)；控制軋制工藝：鐵素體晶?？蛇_(dá) 12 級(jí) ， 直徑可為 5?m。 控制軋制的實(shí)質(zhì) 圖 33 多道次軋制時(shí)軋制溫度的影響 (實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù) ) ，各道次壓下率 20％， 9個(gè)道次軋制到 20mm 軋制溫度變化范圍 (開始一結(jié)束 )為 200?C
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