Q690低碳微合金钢热变形行为及动态再结晶临界应变

利用Gleeble-3800数字控制热/力模拟试验机对Q690低碳微合金钢进行高温单道次热压缩实验,研究了不同变形温度(850～1150℃)、应变速率(0.01 ～30 s-1)条件下的热变形行为.采用峰值应力和饱和应力共同描述流变应力,确定了实验钢热变形激活能Q=356.05 kJ/mol,数值模拟回归出了实验钢的热变形本构方程.根据应变硬化率和应力的关系,确定了动态再结晶的临界应变值及其与Zener-Hollomon因子的关系式.     

低碳微合金钢的奥氏体晶粒长大倾向性研究

研究了加热温度和保温时间对低碳微合金钢奥氏体晶粒长大的影响.结果显示,在950～1150℃内加热,晶粒尺寸随加热温度有近似成线性增大的趋势;高于1150℃加热,晶粒有明显加速增长倾向;在950～1200℃加热的奥氏体晶粒尺寸为17～51μm,没有出现异常长大现象,这表明在1200℃加热具有可行性.     

Nb对低碳微合金钢动态再结晶行为的影响

利用Gleeble-1500热模拟试验机研究了3种含铌或不含铌低碳钢在850～1150℃,应变速率分别为0.05、1、10 s-1条件下的热变形行为。采用应变硬化速率-应力(θ-σ)曲线图较精确地获得了C-Mn钢的流变应力和峰值应力;用-dθ/dσ-σ曲线获取了含Nb试验钢的应变和应力值;用回归法确定了双曲线本构方程中的变形激活能,确定了3种试验钢发生动态再结晶的激活能分别为234.867、261.276、301.751 kJ/mol。随Nb含量的增加,试验钢的再结晶激活能逐渐升高。     

40CrMnMoA合金钢的动态再结晶临界应变模型

为了控制40CrMnMoA合金钢在热变形后的微观组织,研究了该合金钢的动态再结晶行为。采用Gleeble-1500D热-机械模拟压缩试验机在900～1200℃、0.005～5 s^-1条件下对40CrMnMoA合金钢进行了高温压缩试验,获得了该合金钢的应力应变曲线。基于试验数据,确定了该合金钢的Zener-Hollomon参数(Z参数)及变形激活能Q=325397.448 J/mol。结果表明：在低lnZ(<30)条件下40CrMnMoA合金钢的应力应变曲线有明显的下降趋势,lnZ越小,该特点越明显,是典型的动态再结晶型曲线。在高lnZ(>30)条件下40CrMnMoA合金钢的应力随着应变的增加不断上升,呈现出典型的动态回复特性。基于试验数据,计算了40CrMnMoA合金钢的加工硬化率θ,通过分析低ln Z条件下的θ-σ曲线,获得了40CrMnMoA合金钢的临界应变和峰值应变,建立了对应的动态再结晶临界应变模型为ε_c=0.0010988Z^0.19324。     

Ti-V-Nb微合金钢中的第二相粒子及其对焊接热影响区奥氏体晶粒长大的影响

利用萃取复型技术及焊接热模拟技术研究了Ti—V—Nb微合金钢及热影响区中的第二相粒子及其对HAZ区奥氏体晶粒长大的影响。研究表明，微合金钢中存在大量弥散分布的细小粒子．这些粒子是Ti、Nb、V等元素的碳氮化合物．具有很高的稳定性。在焊接热循环过程中．这些粒子能够显著地阻止奥氏体晶粒长大。焊接热循环峰值温度在1200C以下时，热影响区中的第二相粒子在热循环过程中仅发生轻微的溶解及长大，奥氏体晶粒长大程度很小，且奥氏体晶粒尺寸基本不随焊接热输入(t815)及热循环峰值温度(Tm)的变化而变化。Tm在1250C以上时，热影响区中的第二相粒子显著减少而尺寸显著增大，奥氏体晶粒尺寸随t815及Tm的增大而显著增大。     

合金元素对低碳微合金钢临界区奥氏体体积分数的影响

采用Thermo-Calc软件研究了低碳微合金钢中C、Cr、Mo等元素含量对临界区奥氏体体积分数的影响规律,并通过临界区淬火热处理试验确定奥氏体体积分数。结果发现,合金元素的含量对临界区奥氏体体积分数有一定影响。增加C和Cr的含量能够提高临界区奥氏体体积分数,增加Mo含量将降低临界区奥氏体体积分数。     

铌对低碳微合金钢奥氏体变形及静态再结晶的影响

用Gleeble-3500热模拟试验机研究了两种不同铌含量低碳微合金钢热形变奥氏体的静态再结晶。不同参数的平面应变双道次压缩试验结果表明,铌通过在钢中固溶或析出第二相粒子可以有效地抑制奥氏体变形及静态再结晶。而且道次间隔时间越长,铌对形变奥氏体静态再结晶抑制作用越明显。     

原始晶粒尺寸对低碳钢中铁素体动态再结晶的影响

采用Gleeble1500型热模拟试验机进行单轴热压缩实验，研究了4种不同原始晶粒尺寸的低碳钢在变形温度为700和600℃，应变速率为10^1-10^-3s^-1条件下的变形特性及组织演变规律，探讨了原始晶粒尺寸和热加工参数Z值对铁素体动态再结晶过程的影响．结果表明：在本实验变形条件范围内，4种不同原始晶粒尺寸的低碳钢均可发生铁素体动态再结晶，原始晶粒尺寸的减小，不但在恒定Z值条件下有利于动态再结晶过程的进行，而且使铁素体可以发生动态再结晶的临界Z值和发生不连续动态再结晶的临界Z值均增大．形变强化相变生成的细小铁素体晶粒在热变形时易于发生动态再结晶，只要控制好热加工参数，可以利用动态再结晶过程，进一步细化形变强化相变生成的铁素体晶粒。     

微合金钢中奥氏体晶粒长大规律研究

研究了四种有代表性的微合金钢在1200℃时奥氏体晶粒长大的规律,结果表明,20MnTi、35MnVNb、33Mn2VTi具有相似的抗晶粒粗化能力。随着等温时间的延长,奥氏体平均晶粒尺寸符合n小于1的复合幂函数图线模型;33Mn2VNbTi钢奥氏体晶粒随时间的延长迅速长大,说明同时添加V、Ti、Nb、N的微合金钢不具有抗晶粒粗化能力。     

Effect of hot rolled grain size on the precipitation kinetics of nitrides in low carbon Al-killed steel

The precipitation of nitrides plays a general role in the industrial processing of deep drawing quality Al-killed low carbon steels. In this paper, the effect of hot rolled grain size on the precipitation of nitrides has been analysed. To evaluate the effect of grain size on the nitride precipitation kinetics, thermoelectric power based investigations have been performed on hot and cold rolled specimens.In the hot rolled state, the precipitation of nitrides occurs more intensively in the fine grain size microstructure (average grain size = 9 μm) than in the large grain size microstructure (average grain size = 23 μm) until the precipitated fraction of nitrides reaches about 70%. In the cold rolled state the effect of grain size is much less significant; probably the precipitation process occurs simultaneously at the grain boundaries and along dislocations. According to the simulation results, significant differences can be found between the precipitated fraction of nitrides in fine and large grain size sheets coiled in the temperature range 550–650 °C. In this interval, the precipitated nitride fraction is about two times larger in a fine grain microstructure (9 μm) than in sheets with 23 μm average grain size. The local position in the coil also affects significantly the precipitated fraction of nitrides. In the outer ring of the coil, less than 20% precipitated fraction is predicted in coiling temperature range 550–700 °C. However, in the middle ring of a hot rolled coil, the precipitated fraction changes from 5% to 85% with increasing coiling temperature from 550 to 700 °C.     

低碳微合金钢再加热奥氏体化后奥氏体晶粒长大行为

通过金相显微分析方法研究了3种不同成分的低碳微合金钢再加热奥氏体化后晶粒粗化行为,探讨了第二相粒子对奥氏体晶粒的钉扎作用.结果表明:3种钢的粗化温度分别为:A钢1100℃,B和C钢为1050℃.在900～1000℃,第二相粒子数量较多,奥氏体晶界几乎被完全钉扎,奥氏体晶粒的粗化速率较低.温度继续升高,第二相粒子数量下降,奥氏体晶粒开始异常长大.     

硼对低碳钒微合金钢动态再结晶的影响

利用MMS-300型热力模拟试验机对含硼钒微合金钢及不含硼的钒微合金钢在900~1100 ℃变形温度及0.1~10 s^-1应变速率条件下进行了单道次热压缩试验,测定了其真应力-真应变曲线,研究了变形温度和应变速率及加入微量硼对试验钢的动态再结晶行为的影响,并采用回归分析法确定了两种试验钢的热变形激活能,建立了试验钢的热变形方程,得出了热变形过程中峰值应变与Z参数之间的关系。结果表明,含硼及不含硼试验钢在0.01、0.1 s^-1的低应变速率和900~1100 ℃的变形温度下均发生动态再结晶,两种试验钢的激活能分别为284.9、287.7 kJ/mol,峰值应变与Z参数之间呈线性关系;加入微量硼后,使钒微合金钢动态再结晶激活能和峰值应力稍微降低,对动态再结晶有所促进。     

中锰钢中原奥氏体晶粒尺寸对马氏体相变的影响

对中锰钢中原奥氏体晶粒尺寸对马氏体相变动力学的影响进行了分析.利用SEM、XRD、热膨胀相变仪和EBSD等检测手段,研究了不同原奥氏体晶粒尺寸下马氏体相变速率和马氏体板条组织的变化.通过不同温度的奥氏体化处理,分别得到了尺寸为(190±15)、(36±2)、(11±2)和(4.8±2)μm的原奥氏体晶粒.结果表明:随着...     

非调质钢锻造过程奥氏体动态再结晶模型的建立

针对非调质钢制曲轴锻造过程中的变形特点,研究了中碳微合金非调质钢F38MnVS的奥氏体动态再结晶过程.通过热模拟试验,对温度范围在1000-1200℃,应变速率在0.01 S～10 s-1之间的奥氏体再结晶过程进行了模拟.建立以Zener-Hollomon参数为变量的方程,获得了动态再结晶后的奥氏体晶粒尺寸(AGS)、峰值应变εp、最大软化率应变εss和再结晶分数XDRX等变量的数学表达式.     

退火温度对冷轧低碳钢再结晶行为的影响

利用热感应马弗炉模拟罩式退火工艺,研究不同退火温度对冷轧低碳钢再结晶行为的影响.结果表明,退火温度为565℃时,试样以回复软化机制为主,轧后扁平状的铁素体保持不变;退火温度上升到580℃时,试样的屈服强度和抗拉强度下降明显,断后伸长率迅速上升,维氏硬度值也显著下降,表明此阶段完成再结晶,组织以片层渗碳体为主,有少量变形...     

Assessment of austenite static recrystallization and grain size evolution during multipass hot rolling of a niobium-microalloyed steel

Double-deformation isothermal tests and multipass continuous-cooling hot torsion tests were used to study the evolution of austenite microstructures during isothermal and non-isothermal hot deformation of an Nb microalloyed steel. These tests, coupled with microstructural characterization, have verified that the no-recrystallization temperature (T _nr ) corresponds roughly to the temperature where recrystallization starts to be incomplete during rolling. An accurate method to estimate the recrystallized fraction during hot rolling based on stress-strain data, and which does not require metallographic studies, is proposed. The results of this method have been successfully compared to metallographic measurements, the values of non-isothermal fractional softening and the accumulated stress measured in the plots of mean flow stress (MFS) versus the inverse of temperature. A remarkable austenite grain refinement occurs in the first hot rolling passes after reheating. The correlation of isothermal and continuous cooling tests is better understood if the effect of grain size on recrystallization and precipitation is taken into account.