【正文】 5 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。 缺點：（ 1）要減小板坯的厚度。 (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。 1）軋制不含 Nb的普通鋼 ： 2）軋制含 Nb鋼 ： I型控制軋制原則： 1)連續(xù)軋制，不要間歇，尤其在 ?的高溫側(cè) (動態(tài)再結(jié)晶區(qū) ) ， 原因： 2)道次變形量應(yīng)大于臨界變形量，使全部晶粒能進行再結(jié)晶，避免混晶產(chǎn)生。由于冷卻速度的不 同，鋼材可以得到不同的組織和性能。 原理：細化晶粒 。 (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?；? 理或淬火回火處理。 動態(tài)再結(jié)晶 冷加工： 高溫變形： 真應(yīng)力 應(yīng)變曲線由三階段組成： 第一階段：加工硬化及軟化共存，但硬化程度超過軟化程度； 第二階段：發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶。 ???? O A B C 為什么金屬的變形應(yīng)力高于原始狀態(tài) (即退火狀態(tài) )的 變形應(yīng)力？ 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 )。 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。 DD ?s：奧氏體的屈服應(yīng)力； ?1： 變形量為 ?1時的應(yīng)力； ： 變形后恒溫保持 t時間以后再次發(fā)生塑性變形的應(yīng)力值。 亞動態(tài)再結(jié)晶： 形變后的回復過程有幾種可能： 只發(fā)生靜態(tài)回復 ， 不發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶； 發(fā)生靜態(tài)回復后 ， 發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶； 發(fā)生靜態(tài)回復后 ， 發(fā)生亞動態(tài)再結(jié)晶 ， 隨后 發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶 。 圖 38 初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 2）變形后的停留時間： 變形后停留時間長，再結(jié)晶所需要的臨界變形量 就小。 圖 310 %C鋼與 Nb鋼等溫再結(jié)晶的動力學曲線（實線為碳鋼；虛線為鈮鋼） (3) 靜態(tài)再結(jié)晶數(shù)量 圖 311 軋制溫度、軋后空延時間對奧氏體再結(jié)晶百分數(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 百分數(shù)正比于 變形量與變形 溫度。 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 。 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。 晶粒細化有極限。 總結(jié) ： 由未再結(jié)晶變形 ?? ?的轉(zhuǎn)變比由已 再結(jié)晶的無變形 ???轉(zhuǎn)變所生成的 ?晶粒要 細得多 ， 得到變形 ?非常重要 。 延遲回復和再結(jié)晶的因素有兩個： 1)合金元素； 2)溫度 。 （ 1）合金元素 圖 34 含鈮或不含鈮的 %C%Mn鋼的軟化行為與溫度的關(guān)系 （ 2）溫度 圖 35 含鈮 %的鋼中，溫度和含碳量對軟化行為的影響 從圖中得出： 900?C和 850?：1000?C： 圖 36 %%Nb鋼、 %%Nb鋼、%%Nb鋼于 900?C時，碳氮化鈮應(yīng)變誘發(fā)沉淀析出的過程 圖 37 %C鋼、 %%Nb鋼和%%Nb鋼的再結(jié)晶速度 溫度 時間和沉淀析出 溫度 時間曲線的疊加 溶質(zhì)鈮只有在應(yīng)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。 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。 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 ）。 對 ?成核率而言 ， 變形帶等價于 ?晶界 ， 意味 著一個 ?晶?？梢员蛔冃螏Х指畛蓭讉€小的部分 。 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。 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。 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。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。未再結(jié)晶型的控制軋制。在奧氏體部分再結(jié)晶區(qū)中 發(fā)生的轉(zhuǎn)變。 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 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(yīng)力 應(yīng)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)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%。 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（ ?+?）以一道次 50%的壓下率進行軋制。 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。 （ 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。 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