CSP热轧TRIP钢动态再结晶行为研究

摘要：采用Gleeble-3500热模拟试验机,在温度为950~1150℃、应变速率为0.1~10s-1和变形量为65%的条件下研究了CSP热轧TRIP钢的动态再结晶行为,探讨了初始奥氏体晶粒尺寸对TRIP钢动态再结晶行为的影响。研究结果表明,初始奥氏体晶粒尺寸越小,变形温度越高,应变速率越慢时,TRIP钢中奥氏体越易发生动态再结晶。其中,粗晶试样（初始奥氏体晶粒尺寸为767.54μm）在1050~1150℃内变形时,将发生动态再结晶。其热变形激活能为361539.17J/mol,确定了Zener-Holloman参数与应变速率和温度的关系式,建立了动态再结晶临界应变模型、高温奥氏体流动应力模型和动态再结晶晶粒尺寸模型,理论模拟结果与试验结果吻合较好。     

23Co13Ni11Cr3Mo钢的奥氏体静态再结晶行为

利用GleebIe-1500热模拟实验机研究23Co13Ni11Cr3Mo超高强钢高温变形道次间隔时间内的静态软化行为,讨论变形温度、应变速率、变形程度、间隔时间及初始奥氏体晶粒尺寸等对其静态再结晶行为的影响。结果表明:变形程度对23Co13Ni11Cr3Mo钢的静态再结晶影响最大,增大变形量可获得均匀细小的晶粒组织;变形温度和间隔时间次之;应变速率及初始奥氏体晶粒尺寸的影响较小。根据实验结果,建立23Co13Ni11Cr3Mo钢静态再结晶晶粒尺寸模型,定量分析起落架在锤锻压机上整体模锻成形过程的组织演化,发现在变形不充分的条件下静态再结晶是导致起落架锻件晶粒不合格的原因。模型预测结果与实验结果吻合较好。     

Nb对Q345系列钢板强韧性的影响

通过加入微合金元素Nb，发挥其在高温变形时推迟奥氏体的再结晶时间，提高奥氏体再结晶温度的作用，轧制工艺上采用控制轧制和控制冷却能有效提高Q345系列钢板的强韧性。采用再结晶控制轧制及非再结晶控制轧制等方法来控制钢板晶粒尺寸，细化晶粒，发挥细晶强化以及析出强化的作用，可以降低钢板的韧脆转变温度。试验结果显示，在钢中加入微合金元素Nb后，通过控制轧制控冷工艺，提高了Q345系列中厚钢板的强度，特别是50％FTT达到-73℃，与Q345B钢板相比降低了48℃。     

Nb-V复合微合金化对管线钢再加热奥氏体影响规律研究

借助光学显微镜(OM)、高分辨透射电镜(HRTEM)等分析手段，通过热处理试验,热力学模型计算及therme-cacl软件分析等，研究了再加热过程中管线钢奥氏体晶粒尺寸和微合金元素溶解和析出行为之间的耦合关系。结果表明，试验钢在再加热温度1 180℃、保温1.5 h时，此时奥氏体晶粒尺寸存在以下规律：Nb钢(61.14μm±5.59μm)钢>QNb-V_钢>QV_钢，进一步证实在该阶段奥氏体晶粒的长大主要与Nb元素固溶量成正相关。在再加热温度1 180℃、保温1.5 h下Nb-V试验钢和Nb钢原奥氏体晶粒尺寸、Nb固溶量都在相近的范围内，从再加热阶段进一步验证了含V管线钢的可行...     

含硼微合金钢动态再结晶模型的研究

采用单道次压缩实验方法，在Gleeble 1500热模拟机上试验和测试了含硼微合金钢(0．05C，1．57Mn，0．5Cu，0．25Mo，0．05Nb，0．01Ti，0．0012B)在不同变形速率下1000℃和1100℃时应力—应变曲线和热加工应变量对该钢晶粒尺寸的影响。在实验数据的基础上建立了该含硼微合金钢的动态再结晶动力学模型和动态再结晶晶粒尺寸模型。     

加热工艺对Nb-Ti微合金钢奥氏体晶粒长大的影响

 为了解加热制度对Nb Ti微合金钢的奥氏体晶粒长大和析出行为的影响,采用OM、TEM和EDS分析技术,研究了Nb Ti微合金钢在不同加热温度和保温时间的奥氏体晶粒长大行为,以及微合金元素碳氮化物析出行为。结果表明,随加热温度升高,奥氏体晶粒尺寸逐渐长大,当加热温度超过1 200 ℃时奥氏体晶粒尺寸快速长大。随保温时间延长,奥氏体晶粒尺寸逐渐长大,当保温时间超过2.0 h时奥氏体晶粒尺寸快速长大。EDS分析显示Nb Ti钢中的析出物为(Nb,Ti)(C,N)复合相,随着加热温度升高和保温时间延长,析出相体积分数减少,尺寸增大,从而减弱对奥氏体晶粒的细化作用;Nb Ti微合金试验钢合适的加热温度范围为1 150～1 200 ℃,保温时间低于2.0 h。     

Nb对低碳钢奥氏体晶粒长大的影响

在Gleeble 1500热模拟试验机上进行了不同加热温度对Nb的质量分数为0.015%的钢和不含Nb钢奥氏体晶粒尺寸的影响试验.结果表明,在加热温度为1150、1 200和1 230℃时,含Nb钢的奥氏体晶粒尺寸分别小于不含Nb钢的奥氏体晶粒尺寸.但是,当加热温度达到1 240℃时,含Nb钢的奥氏体晶粒却大于不含Nb钢的奥氏体晶粒尺寸.通过理论分析认为,含Nb钢奥氏体晶粒尺寸由小变大的原因是由于Nb原子的晶界内吸附作用所致.     

含铌低碳贝氏体钢再结晶与应变诱导析出研究

利用热模拟技术研究了不同热变形温度条件下双道次变形及不同道次间隙时间等工艺参数对一种铌微合金化低碳贝氏体钢再结晶规律的影响。根据静态再结晶软化率曲线图和双道次热变形后奥氏体晶粒随着间隙时间的晶粒长大趋势,研究了应变诱导析出Nb（C,N）与热变形中奥氏体再结晶的相互作用规律。结果表明,1000—900℃的变形温度内,由于发生应变诱导析出,再结晶过程被延迟,在本试验的道次间隙时间内都为部分再结晶,同时随着变形温度的降低,经过双道次累计应变后,发生完全再结晶,奥氏体晶粒明显细化。     

含铌微合金钢低温区静态软化行为

 通过两道次压缩变形实验对含Nb微合金钢静态软化行为进行了研究。结果表明：含Nb微合金钢静态再结晶临界温度随应变量增大而降低;随原始奥氏体晶粒尺寸增加而升高。温度高于静态再结晶临界温度时,含Nb微合金钢的静态再结晶激活能为常数(170589 kJ/mol);温度低于静态再结晶临界温度时,由于Nb的碳氮化物应变诱导析出,含Nb微合金钢的静态再结晶激活能为温度的函数,静态再结晶临界温度可通过再结晶激活能与温度倒数的关系曲线来确定。     

热变形对40CrMnMo钢的晶粒尺寸影响规律研究

采用了MMS-200热力模拟机以40CrMnMo钢为实验对象进行了热压缩试验,研究了变形温度850℃～1150℃,变形量0.8,应变速率在0.01～10s~(-1)条件下实验钢的热变形行为。通过分析高温下变形参数对流变应力和奥氏体晶粒尺寸的影响,建立40CrMnMo钢的稳态动态再结晶晶粒尺寸模型。结果表明:变形温度为850℃～1150℃,实验钢在应变速率0.01～0.1s~(-1)下发生连续动态再结晶,应变速率1～10s~(-1)下发生动态回复。通过引入Zener-Hollomon(Z)参数表征变形参数对稳态动态再结晶晶粒尺寸的影响,建立了稳态再结晶晶粒尺寸的数学模型,得出提高应变速率或变形温度较低能使Z参数增大,峰值应力升高且动态再结晶晶粒减小。     

奥氏体化温度对奥氏体晶粒度及第二相固溶的影响

利用光学显微镜等研究了 SA5 1 6Gr60N 容器钢在不同奥氏体化温度下奥氏体晶粒尺寸的长大规律以及微合金元素 Nb、Ti、V 的固溶规律.研究结果表明,随着奥氏体化温度的升高,微合金元素 Nb、Ti、V 的固溶量逐渐增加;990~1 050 ℃时,原始奥氏体晶粒尺寸增加缓慢,晶粒细小均匀;1 070 ℃时晶粒出现异常长大现象,随后部分奥氏体晶粒急剧长大,不均匀性越来越明显;1 1 70~1 210 ℃时,奥氏体晶粒尺寸均匀化.     

稀土重轨钢动态再结晶及其显微组织的研究

应用gleeble-1500D热模拟试验机对微合金重轨钢进行单道次压缩实验测定其不同终轧温度下的真应力-真应变曲线,采用应变速率0.1S-1、变形量60%、终轧温度范围900℃-1100℃,用扫描电镜观察变形后空冷的显微组织.研究不同终轧温度和微合金元素对再结晶及显微组织的影响.结果表明,Nb和RE能显著地抑制形变奥氏体的动态再结晶.因此,在终轧温度较高时仍能得到细小均匀的显微组织.     

核电用奥氏体不锈钢的动态再结晶行为

利用Gleeble-1500D热模拟试验机对316LN奥氏体不锈钢进行单道次热压缩试验,分别设置变形温度为900~1200℃、应变速率为0.001~10 s^-1、真应变为0.1~0.9及试样的初始晶粒度为122~297μm之间,以研究热变形条件及初始晶粒度对316LN钢动态再结晶行为的影响.对试验数据进行处理,得到临界应变与峰值应变以及临界应力与峰值应力的比值分别为0.38和0.89,建立了动态再结晶动力学方程和晶粒尺寸演变方程.对建立的动态再结晶模型进行修正,将修正后的模型嵌入DEFORM-3D有限元模拟软件中进行计算,发现修正模型的模拟值和试验值符合较好,证明修正模型的准确性.     

微合金元素铌对钢动态再结晶的影响

本文研究了A3及18MnNb钢形变奥氏体动态再结晶。在900～1100℃区间进行恒温恒应变压缩形变、在应变速率为3×10~(-3)S~(-1)的条件下,测定了钢的动态再结晶开始时间,绘制A3和18MnNb钢的动态再结晶曲线。文中讨论了铌对动态再结晶的影响。结果表明,微合金元素铌显著推迟钢的动态再结晶。在高温区,这种推迟作用主要是Nb(C,N)的固溶阻滞所至,在较低温度区,则主要是Nb(C,N)的动态析出造成的。     

加热温度对微合金高强钢奥氏体组织及其再结晶的影响

 通过实验室模拟实际生产中的加热过程及单道次压缩热模拟试验,结合组织观察分析方法,回火硬度法研究了一种Nb V Ti微合金高强管线钢加热温度与奥氏体组织,合金元素溶解及析出的关系,并对不同温度加热后奥氏体的动态再结晶行为及其组织进行了研究。试验结果表明,随加热温度的升高,奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,在1 200 ℃以上易出现粗大晶粒,加热温度过高形成的粗大奥氏体晶粒延缓了再结晶行为,容易造成混晶现象。     

轧制工艺对高铌X80管线钢组织性能的影响

正X80管线钢具有高强度、高韧性、易焊接性及低温动态止裂性能,被广泛应用到西气东输干线工程中。Mo是生产高级别管线钢添加的主要微合金元素,添加Mo元素后管线钢的再结晶温度约为930℃,而生产要求其精轧入口温度低于920℃,这样才能保证精轧在未再结晶区轧制,不会出现混晶组织。据资料介绍:微合金元素Nb可以大幅度提高再结晶温度,当奥氏体中Nb含量增加时,能提高奥     

控轧控冷工艺参数对Nb微合金化高碳钢组织的影响

在Gleeble-1500热／力模拟机上模拟了加热温度、变形温度和冷却速度对含Nb和不含Nb高碳钢组织的影响。试验结果表明，0．71％c钢含0．031％Nb时，原始奥氏体平均晶粒尺寸减少30μm左右，再加热粗化温度由1050℃提高至1175℃以上，变形奥氏体再结晶温度由800℃提高到900℃以上。     

Nb微合金化低碳贝氏体钢的再结晶和应变诱导析出

通过Gleeble-2000热模拟试验机研究了850～1 050℃双道次变形(第1道次60%,20 s-1,第2道次20%,10 s-1)及不同道次间隔时间(10～50 s)对含铌低碳贝氏体钢(%:0.21C、1.50Cr、0.20Mo、0.047Nb)再结晶的影响和应变诱导析出Nb(CN)与热变形奥氏体再结晶的相互作用.结果表明,该钢在1 000～900℃变形10 s后,开始应变诱导析出Nb(CN),延迟静态再结晶过程;通过双道次变形,可获得≤10 μm奥氏体晶粒.     

低碳钢Q235奥氏体的动态再结晶与动态相变

对成分为0.18C-0.22Si-0.60Mn(质量分数)的低碳钢在1 100～750 ℃之间的奥氏体动态再结晶及动态相变行为进行了研究.确定了此钢奥氏体发生动态再结晶的临界应变条件及完全动态再结晶后的晶粒尺寸.计算表明,在奥氏体低温区大变形以致使奥氏体发生完全动态再结晶时,可得到6～9 μm 的奥氏体晶粒尺寸.在Ae3以下,变形可以引发动态相变.但奥氏体快速冷却明显推迟了动态相变的发生.与相同温度下单一奥氏体变形相比,有动态相变发生时应力值不增加或降低,其降低程度随变形温度的下降而增加.     

微合金元素V对重轨钢性能的影响和研究

通过对U75V钢轨试样在不同的变形温度、变形速率、变形量三种条件下进行试验,观察了不同变形条件对试样珠光体显微组织一珠光体晶粒度和片间距的影响,研究了微合金元素对重轨钢性能的影响,得出了以下结论：①对于含V微合金的U75V钢轨动态再结晶主要发生在变形温度较高、变形速率较低、变形量较大的情况下。②在一定的变形温度和变形量的条件下,随着变形速率的降低,动态再结晶发生的可能性越大,应力峰值和临界应变值减小。③发生动态再结晶后的奥氏体晶粒在空冷以后得到的珠光体组织为索氏体,其珠光体团的尺寸和珠光体的片间距都比较细小。