材料加工組織性能控制(第三章)新-在線瀏覽
2025-02-09 05:24本頁面
【正文】 動態(tài)再結晶實驗方法： 試驗鋼再結晶規(guī)律研究試驗工藝 試驗結果與分析： 1）變形量對奧氏體再結晶百分數(shù)的影響 02040608010012010 20 30 40 50 60 70 80變形量 ε (%)再結晶百分數(shù)(ω%)1150℃1100℃1050℃1000℃950℃900℃850℃圖 試驗用 X70W管線鋼在 T=1100℃ 時的再結晶金相照片 1— 10%； 2— 20%； 3— 30%； 4— 40%； 2）變形溫度對奧氏體再結晶百分數(shù)的影響 020406080100120850 900 950 1000 1050 1100 1150軋制溫度T ( )再結晶百分數(shù)(%)10%20%30%40%50%60%70%80% （ ℃ ） 圖 X70W管線鋼變形溫度對再結晶百分數(shù)的影響 圖 試驗用 X70W管線鋼在 T=850℃ 時的再結晶金相照片 1— 10%； 2— 20%； 3— 30%； 4— 40%； 圖 試驗用 X70W管線鋼在 T=850℃ 時的再結晶金相照片 5— 50%； 6— 60%； 7— 70%； 8— 80% X70W鋼再結晶區(qū)域圖 圖 2 靜態(tài)再結晶率各應力值的確定 ? ?? ?0???????mrmaX X?—— 靜態(tài)再結晶率， %； ?m—— 第一道次卸載時對應的應力值， MPa； ?0—— 第一道次塑性變形時的屈服應力值， MPa； ?r—— 第二道次熱壓縮時的屈服應力值， MPa。 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）之間的關系 (1) %%%Mn鋼； (2)%.%%Mn鋼 轉換比（ A／ F）： 轉變前的奧氏體晶粒 直徑與轉變后的鐵素 體晶粒直徑之比，與 化學成分有關。 總結 ： 由未再結晶變形 ?? ?的轉變比由已再結 晶的無變形 ???轉變所生成的 ?晶粒要細得多 ， 得到變形 ?非常重要 。 延遲回復和再結晶的因素有兩個： （ 放第 4章講 ） 1)合金元素； 2)溫度 。 影響變形帶的因素 ： 1)變形量： 變形 30％時，增加很微 弱， 易造成混粒組織，原 因：（值得注意！） 變形 30％時，迅速增加。 圖 39 含 %Nb的鋼中， ?晶界面積 (a)和變形帶密度 (b)同未再結晶區(qū)壓下率的關系 常規(guī)熱軋和控制軋制在組織轉變上的區(qū)別 ： 前者的 ?晶粒全部在 ?晶界處成核 ， 后者則在晶粒內部和晶 界成核 。 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 ， 未再結晶區(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 內部成核 。 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）。 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系 （ 2）從部分再結晶奧氏體晶粒生成鐵素體晶粒 部分再結晶奧氏體晶粒由兩部分組成： 再結晶晶粒： 特點： 未再結晶晶粒： 特點： 存在問題： 鐵素體不均勻，對強度、韌 性的影響： 解決方法： 多道次軋制，產生形變帶，轉 變后也可得到細小的鐵素體晶粒。 IB型： 熱軋后奧氏體發(fā)生再結晶，轉變前晶粒度 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。 Ⅱ 型： 熱軋溫度低，熱軋后變形的奧氏體晶粒不發(fā)生再結 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。 Ⅱ 型轉變中不形成魏氏組織和上貝 氏體。 鐵素體細化的程度： Ⅱ 型 IB型 過渡 IA型， Ⅱ 型最細。 形變 誘導相變： （ 1）加熱溫度的影響：原始奧氏體晶粒愈粗大， Ar3溫度愈低。 圖 38 含鈮 16Mn鋼的道次變形量與 Ar3的關系 (加熱溫度 1180?C ， 20min) Nb鋼在再結晶溫度以下變形對 C曲線的影響，加熱溫度為 1250 ?C ? 880 ?C， 30%變形； 無變形 （ 4） 冷卻速度的影響 冷卻速度 ?， Ar3? 。 在同樣的冷卻速度下， 變形使 Ar3 ?，其影響是 隨冷卻速度的提高而增 大。 變形使連續(xù)轉變時 的貝氏體轉變開始 溫度上升，縮短了孕育期。 變形使珠光體轉變加速， 從而使鋼的淬透性變壞。曲線中沒有峰值應力，意味著穩(wěn)態(tài)區(qū)域發(fā)生的是動態(tài)回復而不是動態(tài)再結晶。 在穩(wěn)定區(qū)則產生亞晶粒并相應地發(fā)生動態(tài)回復。因此在熱加工過程中易于發(fā)生動態(tài)回復，而且動態(tài)回復可以完全和應變硬化相平衡，從而使應變能難以達到使鐵素體發(fā)生動態(tài)再結晶的水平，因而在熱加工過程中一般是不易發(fā)生動態(tài)再結晶的。產生靜態(tài)再結晶 :??s（ ?s ：靜態(tài)再結晶臨界變形量） 形變量對鐵素體靜態(tài)再結晶50%所需時間的影響 ?st （ ?+?） 兩相區(qū)的變形行為 兩相區(qū)控制軋制的目的： 1)變形 ?體積百分數(shù)一定時，性能與變形程度的關系 圖 32 拉伸強度和沖擊功同（ ?+?）區(qū)變形程度的關系 (a)普碳鋼； (b)含鈮鋼 ?b ?s 脆性轉變溫度 圖 33 含鈮鋼微觀組織與（ ?+?）區(qū)壓下率的變化關系 (a)和 (b)壓下率為 0%； (c)和 (d) 壓下率為 30% ?區(qū)變形：僅產生由低位錯 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 ?轉變成 多邊 ?晶粒及變形 ?依賴回 復轉變成胞狀組織和 亞晶 粒。 兩相區(qū)軋制時組織和性能的變化 兩相區(qū)控制軋制時鋼材的強韌性能變化 (1)溫度的影響 再結晶軋制 +兩相區(qū)軋制 未再結晶軋制+兩相區(qū)軋制 （ 2）壓下量的影響 不論軋制類型和鋼種如何， TS
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