Static Recrystallization Behavior of Twin Roll Cast Low-Carbon Steel Strip

 The static recrystallization kinetics of low-carbon steel cast strip was investigated by means of interrupted hot tensile tests. As-cast strip was reheated and soaked and its austenite grain size was similar to the width level of the as-cast columnar structure. The tests were carried out on Gleeble-3500 thermomechanical simulator. The deformation temperature is in the range of 800 to 1200 ℃ with strain rate of 001 to 1 s-1. The prestrain is fixed at 004 to 012, and the inter-hit delay time varies from 1 to 3000 s. Effect of deformation conditions and initial microstructure on static recrystallization behavior was investigated. The activation energy (Qsrx) and Avrami exponent (n) of static recrystallization were determined to have 241 kJ/mol and 054 respectively by linear regression of the experimental results. A kinetics model was proposed to describe the static recrystallization kinetics in low-carbon steel cast strip. The predicted softening fractions are in good agreement with the experimental results, indicating that the proposed equations can give an accurate estimate of the softening behaviors for the low-carbon steel cast strip.     

Ti-IF钢铁素体变形动态再结晶临界应变模型

用Thermecmaster-Z热模拟试验机试验得出成分为0.006 7%C-0.045 0%Ti的Ti-IF(无间隙原子)钢在变形温度750~900℃和变形速率0.1~40 s^-1时的应力-应变曲线,确定了Zener-Holloman参数Z与应变速率.ε和温度T(K)的关系式Z=.εexp(39 507/T),并建立了临界应变εc与原始晶粒尺寸d0和Z参数的临界应变方程ε_c=2.314 4×10^-3×d^{-0.8003 9}×Z^0.050。结果表明,在相同变形速率下,850℃变形时动态再结晶最易发生,当变形温度提高至900℃(两相区)时,即使在低变形速率(1 s^-1),也不发生动态再结晶。当变形速率大于1 s^-1时,Ti-IF钢热加工时不能出现动态再结晶。临界应变预测值与实测值比较,平均误差≤5%。     

双道次热压缩50CrV4弹簧钢奥氏体的静态再结晶

通过Gleeble-1500热模拟机对50CrV4弹簧钢（/%:0.53C,0.18Si,0.84Mn,0.012P,0.003S,0.92Cr,0.12V,0.02Ti）50 mm连铸板坯锻制成的15 mm板进行双道次热压缩试验。研究该钢在850~1000℃以真应变0.1~0.25,应变速率0.1~10 s^-1,道次间隔1~80 s形变时的静态再结晶行为,并建立了静态再结晶动力学模型。结果表明,随温度、应变量、应变速率、道次间隔时间增加,会加速50CrV4钢静态再结晶进程;在950℃,真应变0.25,应变速率为0.1,1,10 s^-1时,该钢发生50%再结晶所需的时间分别为8.42,4.40,2.22 s;该钢静态再结晶激活能为249.974 kJ·mol^-1。     

钒微合金化非调质钢48MnVS的奥氏体动态再结晶行为

实验用非调质钢48MnVS（/%:0.48C,0.60Si,1.50Mn,0.35Cr,0.14V,0.05S,0.020Al,0.0150N）由100t EAF冶炼,连铸成280 mm×360 mm坯,轧成Φ100 mm棒材。通过Gleeble-3800热模拟实验机研究了变形温度950~1150℃,变形速率0.1~10 s^-1,变形量60%的单道次压缩钒微合金非调质钢48MnVS的奥氏体再结晶过程得出真应力-应变曲线,计算得出实验钢的动态再结晶晶粒尺寸模型和动态再结晶状态图。结果表明,钒微合金化非调质钢48MnVS变形温度越高,变形速率越低,则发生动态再结晶的形变储能越小,越容易发生动态再结晶。实验钢48MnVS的动态再结晶激活能为Q_d=343.202 kJ/mol。     

非调质钢38MnVS奥氏体动态再结晶的研究

研究了V-Ti微合金非调质钢38MnVS（/%:0.42C、0.76Si、1.33Mn、0.011S、0.013P、0.10V、0.02Ti）的奥氏体动态再结晶过程。通过Gleeble-3800热模拟试验机,研究了变形温度（950～1150℃）和变形速率(0.1～10s^-1)对38MnVS钢奥氏体动态再结晶过程的影响,并建立了Zener-Hollomon参数为变量的方程、动态再结晶尺寸模型和动态再结晶状态图。结果表明,变形温度越高,变形速率越低,发生动态再结晶的临界驱动力越小,动态再结晶越易进行;微合金非调质钢38MnVS动态再结晶激活能为Q_d=275.453 kJ/mol。     

BH08G焊接用钢的热变形行为及动力学再结晶模型

用Gleeble-1500热模拟试验机研究了成分(% )为。.08C、l. 59Mn、0.34Mo、0.12Ti的BH08G焊接用 钢在950 ~ 1050℃ 、变形速率 ε 为0.1 ~ 10.0 s ^-1时的热变形行为。通过奥氏体再结晶动力学回归计算得出： BH08G钢的Zener-Hollomon参数Z与峰值应力的关系式为Z =3. 829 x 10¹²exp(0.046 46 δ_m); 峰值应力 δ_m、动态再结晶临界应变ε_c、峰值应变ε_m、动态再结晶完成应变ε_s与InZ的关系为:δ_m=21.338InZ-516.49,ε_c≈ 0.83ε_m= 0.032 6InZ-0.732, ε_s=0.052 2InZ -0.980 1 。通过BH08G钢动态再结晶状态图得出,BH08G钢粗轧温度为980 ~ 1 050 ℃、精轧温度为930 -980℃有利于变形晶粒细化,改善材料的力学性能。     

含Nb微合金钢Q345E热变形行为研究

通过Thermecmaster-Z热模拟机研究了(%)0.084C-1.05Mn-0.026Nb-0.003Ti-0.007Mo-0.003V微合金钢Q345E,在变形温度1 000~1 100℃,变形速率1~10 s^-1时,单道次变形时变形温度和变形速度对临界应变和动态再结晶的影响,以及在变形温度950~1 050℃,变形速率10 s^-1双道次变形时变形温度和停留时间对静态再结晶的影响。试验结果表明,单道次变形时高的变形温度促进钢的再结晶,但高的变形速度加速钢的硬化;双道次变形时,停留时间延长和变形温度升高均增加静态再结晶百分率。     

高速列车车轴钢30NiCrMoV12的热变形行为

通过Φ250 mm锻件切取的试样在Gleeble-3500热模拟机于850~1150℃以应变速率0.01~10s^-1对高速列车车轴钢30NiCrMoV12(/%:0.26C,0.33Si,0.62Mn,3.01Ni,0.82Cr,0.56Mo,0.10V)进行了热压缩试验。研究了车轴钢在热变形过程中奥氏体变形行为及再结晶规律,确定了车轴钢的热变形方程,建立应变量ε为0.5和0.9的热加工图。结果表明,在应变速率一定时,温度越高,变形量越大,则越有利于动态再结晶的发生;随着温度升高以及应变速率降低,能量耗散效率η逐渐升高;当真应变0.5,温度1100℃,应变速率0.01 s^-1时,变形能量耗散效率达到最大值0.41。该车轴钢在1000~1150℃,应变速率0.01~1.0s^-1时,具有较好的可锻性。     

合金工具钢SKS51的动态再结晶行为

采用Gleeble-1500热模拟机单道次热压缩实验,研究了变形温度850～1 000℃和变形速率0.1～10s^-1条件下合金工具钢SKS51(/%:0.78C、0.20Si、0.40Mn、1.5Ni、0.30Cr)的动态再结晶行为。实验结果显示SKS51钢动态再结晶在高的变形温度和低的变形速率情况下更易发生,回归法得出动态再结晶的变形激活能和应力指数分别为336.79 kJ/mol和4.26,并在此基础上建立了动态再结晶峰值应变(ε_p)、稳态应变(ε_s)及临界应变(ε_c)模型。     

微合金化非调质钢C38N2动态再结晶行为

针对微合金化非调质钢热轧过程的变形特征,通过Gleeble-3800热模拟试验机研究了Nb-Ti-V非调质钢C38N2(/%:0.40C、0.52Si、1.42Mn、0.010P、0.047S、0.028V、0.025 Ti、0.022Nb)在950～1 150℃,变形速率0.1～10 s-1变形量60%,单道次压缩时的奥氏体动态再结晶过程,计算得出C38N2钢的动态再结晶晶粒尺寸模型和动态再结晶状态图。结果表明,C38N2钢变形温度越高,变形速率越低,则发生动态再结晶的储蓄能越小,动态再结晶越易发生。C38N2钢的动态再结晶激活能Q_d=294.905 kJ/mol。     

高温合金NiCr22Mo9Nb的热塑性行为与加工图研究

采用先进的热力模拟技术对高温合金NiCr22Mo9Nb合金进行热压缩试验,系统研究了合金在900～1100 ℃,0.01～5.00s-1变形条件下的热塑性行为.根据热压缩实验数据,给出不同变形参数下该合金的流变应力曲线.考虑绝热温升效应对流变应力曲线的影响,通过外推法对高应变速率曲线进行绝热温升修正,基于修正后的流变应...     

汽车用高品质非调质钢YF45MnVS的热变形行为

用Gleeble-1500热模拟实验机对YF45MnVS钢(%:0.48C、0.45Si、1.36Mn、0.009P、0.043S、0.086V)200 mm×200 mm铸坯上切取的Φ8mm试样进行950～1 200℃,变形速率10^-2～10¹s^-1变形量10%～50%的单道次等温压缩试验。结果表明,低应变速率和大变形量有利于实验用钢动态再结晶的发生。通过计算得到YF45MnVS钢在950～1 200℃的动态再结晶激活能为299.55 kJ/mol。     

321奥氏体不锈钢动态再结晶的研究

通过Gleeble-1500热模拟试验机研究了321钢(/%:0.028C、0.69Si、1.21Mn、0.030P、0.001S、17.33Cr、9.19Ni、0.31Ti)单道次高温(900～1 200℃)压缩(0.01～1 s^-1)时的动态再结晶。结果表明,变形温度越高,应变速率越低,321钢的软化作用越强,热变形条件下的真应力-真应变曲线一般没有明显的应力峰值,在应变速率0.01、0.1、1 s^-1时321钢动态再结晶开始发生的温度分别为1 050、1 150、1 150℃;在1 200℃变形时,仍然只发生部分动态再结晶。321钢热变形激活能Q=422.72 kJ/mol,动态再结晶Z参数Z=εexp[422 720/(RT)],临界应变ε_c=0.035 67Z^{0.066 04}。     

0.03Nb-0.15Ti微合金化低碳高强度钢的动态再结晶

通过Gleeble 1500热模拟试验机试验研究了Nb-Ti微合金化低碳钢（/%:0.06C,0.22Si,1.80Mn,0.03Nb,0.15Ti,≤0.007N,≤0.002S）10mm带钢在850~1100℃,以应变速率0.1~20.0 s^-1,总变形量75%单道次压缩变形时动态再结晶,由真应力-真应变曲线,结合加工硬化率曲线,得出动态再结晶临界应变0.4~0.7和完全再结晶应变量1.1~1.4。该钢的热变形激活能为618.225 kJ/mol。根据试验结果得到Zener-Hollomon方程和动态再结晶状态图,利用Johnson-Mehl-Avrami（JMA）方程法得到再结晶体积分数实际值,采用Epsilon-P模型对实验数据进行回归,得到试验钢的再结晶动力学模型。     

316LN高氮超低碳奥氏体不锈钢的热变形行为和组织演变

试验的316LN钢（/%:0.011C,0.49Si,1.52Mn,0.016P,0.001S,16.65Cr,13.43Ni,2.18Mo,0.153N）为7.2 t铸锭初轧开坯并锻造成的Φ180 mm圆钢。利用Gleeble-3800热模拟试验机研究了316LN钢在应变速率0.1~50 s^-1、1050~1200℃时的热变形行为和组织演变规律,并通过线性回归分析建立了316LN钢的本构方程。结果表明,变形温度升高有利于动态再结晶的形核,并在热变形过程中促进动态再结晶扩展;热变形过程材料常数α为0.0061,应力指数n为5.5436,表观激活能550.512 kJ/mol,动态再结晶晶粒数量随着变形温度的增加而增多,到1 200℃变形时发生了完全的动态再结晶。     

氮含量对1Cr17Mn6Ni5N奥氏体不锈钢高温变形行为的影响

试验用1Cr17Mn6Ni5N钢(/%:0.09~0.11C,0.19~0.29Si,7.33~7.42Mn,0.011~0.015P,0.004~0.007S,16.87~17.24Cr,,5.06~5.19Ni,0.21~0.40N)由10kg真空感应炉熔炼,通过氮气气氛加氮化铬进行N合金化。通过Gleeble-1500D热模拟试验机将实验钢在真空下1150~1 000℃,以应变速率10^-2s^-1和1 s^-1进行压缩60%试验。结果表明,在高温下,以低应变速率压缩时钢的动态再结晶是主要的软化机制;以高应变速率压缩时钢的动态回复是主要的软化机制;与0.21%N和0.29%N试验钢相比,含0.40%N的试验钢具有较高的峰值应力,根据Zener-Hollomon参数的计算得出0.40%N的试验钢再结晶激活能最高,在高温下不易发生动态再结晶。     

700MPa管线钢热压缩变形及组织研究

利用 Gleeble-3500型热模拟机,研究700MPa 管线钢(/%：0.07C,0.90Si,0.60Mn,0.008P,0.002S, 0.30Ni,0.10Cr,0.12Mo,0.06V,0.03Nb,0.28Cu,0.04Alt,0.0060N) 20mm热轧板在850~1250℃ 和应变速率0.01~1s^-1下单道次热压缩变形及组织演变,得出单道次压缩变形真应力-真应变曲线,热压缩再结晶动态图和动态再结晶开始时间与变形温度关系(RTT)曲线。研究结果表明,发生再结晶由变形温度和应变速率共同决定,该700MPa管线钢在温度1100~1250℃和应变速率0.01~1s^-1下压缩变形时容易发生再结晶。再结晶发生机制是热压缩应变,使得原始晶粒破碎、新晶界产生迁移促使新晶核生成。     

N08800铁镍基合金热变形行为及组织演变

在Gleeble-3800热模拟机上采用等温压缩实验研究了N08800铁镍基合金(/％:0.015C,20.8Cr,31.2Ni,0.42Al,0.35Ti)的高温压缩变形行为.获得合金在温度为1150～1280℃、应变速率为1～20 s-1条件下的真应力-真应变曲线.通过线性回归得到N08800合金的高温材料常数a为...     

Nb-V-Ti微合金化0.37C-1.45Mn非调质钢动态再结晶行为

借助Gleeble-3800热模拟实验机研究了真空感应炉熔炼,并锻成φ25 mm棒材的Nb-V-Ti微合金化0.37C-1.45Mn非调质钢(/%:0.37C,0.60Si,1.45Mn,0.025Nb,0.078V,0.017Ti)在950~1150℃,形变速率0.1~10 s^-1,形变量60%的单道次压缩的奥氏体动态再结晶过程。结果表明,Nb-V-Ti微合金化0.37C-1.45Mn钢形变温度越高,形变速率越低,则发生动态再结晶的形变储能越小,越容易发生动态再结晶。试验用钢因含有Nb而动态再结晶激活能较高,为Q_d=353.80 kJ/mol。     

30CrMo钢60 mm连铸板坯双道次压缩的奥氏体静态再结晶

在Thermecmastor-Z热模拟机上利用双道次压缩方法实验研究30CrMo钢60 mm连铸板坯高温变形道次间隔时间内的静态再结晶行为,分析温度（1000~1150℃）,变形量（0.1~0.22）,变形速率(0.1~10 s^-1)以及道次间隔时间（1~80 s）对其静态再结晶的影响。结果表明,温度、变形量、变形速率及道次间隔时间的增加都会促进30CrMo钢的静态再结晶;30CrMo钢的静态再结晶激活能为184.45 kJ/mol;根据实验数据建立了静态再结晶动力学模型,模型预测结果与实验结果吻合较好。