超细晶45钢的制备及其组织与力学性能的研究
45钢普通热处理组织与性能研究
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45钢普通热处理组织与性能研究
作者：刘孜文
来源：《商品与质量·学术观察》2013年第02期
摘要：对45钢进行淬火实验，对实验数据进行分析整理，通过控制变量的方法进行了简单的实验结果分析。
我们得知随着45钢热处理方式的不同，热处理后的组织和性能具有很大的差异，我们将更加具体的研究其不同热处理后组织性能差异的原因。
关键字：45钢热处理淬火
本次实验拟采用7个45钢样，所有试样都需要在930℃保温30分钟后进行退火处理，其中一个作为对比试样，其余6个分别在750℃、840℃、930℃的温度下保温20min后进行水淬、油淬处理，并打磨试样，通过金相组织观察比较不同热处理工艺对45钢组织性能的影响。
并结合硬度实验来获取45钢的相关性能。
从而通过热处理工艺改变金属组织结构，达到控制金属性能的目的。
毕业论文(设计)45钢热处理工艺及组织性能研究
诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
本人签名：年月日毕业设计任务书设计题目：45钢热处理工艺及组织性能研究系部：机械工程系专业：材料成型及控制工程学号：1120181 19 学生：指导教师（含职称）：（副教授）1．课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，运用所学过的金属学及热处理等专业知识，了解45钢的概况；熟悉45钢的热处理工艺方法；认识45钢热处理前后金相组织；找出热处理对45钢组织和力学性能的影响规律，为优化热处理工艺提高零件质量提供一定的理论依据。
2．主要任务（1）制定45钢热处理工艺，进行热处理实验。
（2）制备金相试样，观察分析45钢热处理前后的显微组织。
（3）测定45钢热处理前后力学性能，包括拉伸性能、硬度、冲击韧性等。
（4）分析热处理工艺、组织结构与力学性能之间的关系。
（5）撰写毕业论文。
结构完整，层次分明，语言顺畅；避免错别字和错误标点符号；格式符合太原工业学院学位论文格式的统一要求。
3．主要参考资料[1] 赵琳.45钢热处理工艺及其组织性能[J]. 机械工程与自动化，2012，（05）：203-204.[2] 李文学，李国成，李忠民，等.45钢热处理工艺和化学成分与性能之间关系分析[J]. 物理测试，1996，（05）：12-14.[3] 崔忠圻，覃耀春.金属学与热处理[M]. 北京，机械工业出版社，2007：230-308 4．进度安排审核人：2014 年12 月15日45钢热处理工艺及组织性能研究摘要：本次实验通过不同的热处理工艺研究了45钢的组织性能。
本次实验的热处理工艺从两方面进行对比分析：一方面，在相同加热温度并且在不同冷却条件下对45钢调质处理组织性能的影响。
另一方面，在相同加热温度并且在不同保温时间对45钢调质处理组织性能的影响。
即在普通调质工艺的基础上，采用零保温淬火的新工艺。
45钢力学性能
45钢：特性用中碳调质结构钢。
该钢冷塑性一般，退火、正火比调质时要稍好，具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，材料来源方便。
适合于氢焊和氩弧焊，不太适合于气焊.焊前需预热，焊后应进行去应力退火。
正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。
该钢经调质处理后，其综合力学性能要优化于其他中碳结构钢，但该钢淬透性较低,水中临界淬透直径为12～17mm，水淬时有开裂倾向。
当直径大于80mm时，经调质或正火后，其力学性能相近，对中、小型模具零件进行调质处理后可获得较高的强度和韧性，而大型零件，则以正火处理为宜，所以，此钢通常在调质或正火状态下使用.力学性能正火：850 ；淬火:840 ；回火：600 ；抗拉强度：不小于600Mpa ；屈服强度：不小于355Mpa ；伸长率：16［1] % ;收缩率:40％；冲击功：39J ;钢材交货状态硬度[1］ :热轧钢：≤229HB退火钢：≤197HB成分主要成分为Fe（铁元素），且含有以下少量元素：C：0.42～0.50％Si：0。
17～0。
37%Mn:0。
50~0。
80%P：≤0.035％S：≤0。
035%Cr：≤0。
25％Ni：≤0。
25%Cu：≤0.25％［1］密度7。
85g/cm3，弹性模量210GPa，泊松比0.269。
处理方法热处理推荐热处理温度：正火850,淬火840，回火600。
1。
45号钢淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62）为合格.实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58).2。
45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。
渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质+表面淬火高。
其表面含碳量0。
8－－1。
2%，芯部一般在0。
1－－0。
25%(特殊情况下采用0.35%）。
经热处理后，表面可以获得很高的硬度（HRC58－－62)，芯部硬度低，耐冲击.如果用45号钢渗碳，淬火后芯部会出现硬脆的马氏体，失去渗碳处理的优点。
超细晶粒钢的制备原理及技术
第20卷第4期2008年4月 钢铁研究学报 Journal of Iron and Steel ResearchVol.20,No.4 April 2008作者简介:张西锋(19812),男,硕士生; E 2m ail :xifeng08@ ; 修订日期:2007209219超细晶粒钢的制备原理及技术张西锋, 袁守谦, 魏颖娟(西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055)摘 要:介绍了国内外超细晶粒钢的发展情况;阐述了晶粒细化对钢铁材料综合性能的影响,从微合金化、形变诱导相变、热处理和新型机械控制轧制技术及磁场或电场处理等方面介绍了获得细化晶粒钢的关键技术,最后从实际应用角度出发,提出了超细晶粒钢生产及应用中存在的问题。
关键词:超细晶粒钢;铁素体;奥氏体;形变诱导相变中图分类号:T G 114211 文献标识码:A 文章编号:100120963(2008)0420001207Principle and T echnology of Manufacturing U ltraf ine G rain SteelZHAN G Xi 2feng , YUAN Shou 2qian , WEI Y ing 2juan(School of Metallurgical Engineering ,Xi ′an University of Architecture and Technology ,Xi ′an 710055,Shanxi ,China )Abstract :Firstly the development of ultrafine grain steel is described ,secondly the influence of grainrefining on comprehensive performance of steel material is expatiated ,and the key technique of manufacturing ultrafine grain steel is introduced.It includes microalloying ,deformation 2induced ferrite transformation ,severe plastic deforma 2tion ,TMCP technique ,magnetic or electric field treatment and so on ,at last ,the problem in the production and application of ultrafine grain steel is introduced.K ey w ords :ultrafine grain steel ;ferrite ;austenite ;deformation 2induced ferrite transformation 提高钢的强度、韧性、延展性、加工性能以及使用寿命是21世纪钢铁工业的主要奋斗目标之一。
超细晶对制备方法的总结、及一些制备方法的分析
有关纳米晶/超细晶问题的研究一、纳米晶/超细晶介绍1、定义：纳米材料是指在三维空间尺寸至少有一维是处于纳米数量级 (d<100nm)的材料，而处于亚微米数量级 (0.1<d<lμm)的材料称为超细晶材料。
纳米晶/超细晶金属材料的最大优点是纯金属的强度达到甚至超过了相应合金的水平。
目前，对纳米晶/超细晶材料的研究主要集中在两个方面:纳米晶超细晶材料的制备方法和纳米晶/超细晶材料的组织结构与性能的研究。
其中，纳米晶/超细晶材料的制备技术是关键环节，细化材料微观组织成为目前新型高性能材料发展的共同趋势。
2、纳米晶/超细晶各方面的性能当金属材料的晶粒被细化到超细晶时，材料将表现出优异的力学、热学、光学、电学和磁学性能。
其各方面的性能变化原因主要体现在以下几个方面：1）力学性能和变形行为超细晶材料的性能改变首先表现在力学性能的提高上，Hall--Petch指出，常规多晶体的屈服应力与晶粒尺寸之间存在关系式:式中一一材料发生0.2%变形时的屈服应力一一移动单位个位错时产生的晶格摩擦阻力K一一常数d一一平均晶粒直径H--P关系式是在多晶体的位错塞积模型基础上导出的.对于传统的多晶材料而言，相对于晶粒内部，晶界的自由能很高，是阻碍位错运动的势垒.在外力作用下，为了在相邻晶粒内产生切变变形，晶界处必须产生足够大的应力集中。
细化晶粒可产生更多的晶界，如果晶界的结构未发生变化，则需施加更大的外力才能产生位错塞积，从而材料得到强化。
因此，细化晶粒一直是改善材料强度的一种有效手段。
如果H--P关系式成立，则材料的屈服应力或硬度与几之间为斜率大于零的线性关系，即材料强度随晶粒尺寸的减小而迅速提高。
但是，材料强度并不可能随着晶粒尺寸减小而无限地增加.右图为与d之间关系的示意图。
理论上，材料强度不可能超过其完整晶须的强度，这可视为对应关系的上限。
此外，在晶粒非常细小的情况下，晶界处任何弛豫过程均可使强度下降；同时，如果晶粒小到不能容纳一个位错时，H--P关系式将不再成立，此即右图中的d＜时的情况。
对微量钒处理45钢的组织和力学性能的研究
珠光体的含量 ／％
Á技术研究
图 3 珠光体含量随碳含量的走势图
常大，按照 GB/T 17359--1998《电子探针和扫描电镜 X 射线能谱定量分析通则》，在扫描电镜下对五个试 样的珠光体团的片层结构进行了分析，见图 4。珠光 体为片层状，黑色部分为铁素体基体，灰色部分为珠 光体。珠光体由白色的渗碳体和黑色的铁素体片层 组成，渗碳体片不规则，出现褶皱，这是因为渗碳体 片的形状取决于界面能，钒可能改变了铁素体与渗 碳体之间的界面能[4]。从片层间距上看试样的显微 组织应该属于索氏体，片间距在 80～150nm 之间， 间距小，有利于 45 钢的强度的提高。另外，片状珠光 体相对于粒状珠光体，有利于 45 钢强度的提高，原 因是片状珠光体的相界面多，铁素体中位错不易滑 动，塑变抗力增大。另一方面，由于相界面多，界面上 位错塞积就少，正应力小，不易开裂。
要求，塑性虽然也能满足要求，但是有点低，另外，碳
含量没有达到 GB/T699-1999 规定的 1 号、2 号试样
图 1 试样的力学性能变化图
也达到了标准中对力学性能的要求。这说明，45 钢
45 钢属于优质碳素钢，碳是影响力学性能的主 在加入合金钒的前提下，可以再适当的降低碳的含
要因素[2]，尤其是 45 钢的强度，故碳的含量偏高，由 量，以获得良好的综合力学性能，拉伸试验的数据也
钢虽然比 1 号钢的碳含量有所增加，但相差不大，而 粒大小不同，其中 4 号试样的铁素体晶粒明显比含
这两个钢号的钒的含量相差较大，这样，钒的固溶强 碳量相当的 3 号试样小，这可能是钒细化晶粒作用
化作用可能就显现出来了。另外，3 号比 2 号的断面 的体现[3]，但在其他的试样中并不明显，说明对于 45
ECAP制备超细晶铜的组织演变、织构特征及力学性能研究
ECAP制备超细晶铜的组织演变、织构特征及力学性能研究ECAP制备超细晶铜的组织演变、织构特征及力学性能研究摘要：超细晶铜是一种具有优异力学性能的材料，在不同应用领域具有广泛的潜在应用价值。
本研究通过等通道转角挤压（ECAP）技术制备超细晶铜，并对其组织演变、织构特征以及力学性能进行了详细研究。
结果表明，ECAP制备的超细晶铜具有良好的织构均匀性，晶粒尺寸明显减小，且晶界弯曲度增加，导致其力学性能显著改善。
1. 引言超细晶材料由于具有良好的塑性变形能力和高强度特性，近年来受到了广泛的关注。
晶粒细化是提高材料强度和塑性的有效方法之一。
等通道转角挤压（ECAP）技术作为一种有效的晶粒细化方法，能够显著降低晶界的能量，从而得到超细晶材料。
在本研究中，我们选取了铜作为研究对象，通过ECAP制备超细晶铜，以探究其组织演变、织构特征和力学性能的变化规律。
2. 实验方法在实验中，我们选取了商用纯铜作为原料。
首先，将铜材加热至950°C，在真空条件下保温30分钟，以消除气体和氧化物的影响。
然后，将铜材通过ECAP模具进行转角挤压，重复挤压过程以增加材料的织构均匀性。
最后，用金相显微镜和扫描电子显微镜（SEM）对材料的组织演变、织构特征和晶粒尺寸进行分析，用万能试验机对材料的力学性能进行测试。
3. 实验结果与讨论通过金相显微镜观察，ECAP制备的超细晶铜的晶粒尺寸明显减小，且晶界弯曲度增加。
这是因为ECAP过程中的剪切应变导致了晶体的塑性变形，使晶界发生弯曲。
扫描电子显微镜观察结果显示，超细晶铜的织构均匀性较好，没有明显的织构偏好性。
力学性能测试结果显示，ECAP制备的超细晶铜的屈服强度和抗拉强度都有显著提高。
这是由于晶界的存在导致强化效应的出现。
此外，超细晶铜的断裂伸长率也有所增加，说明其具有较好的塑性变形能力。
4. 结论通过ECAP制备超细晶铜，可以有效地实现晶粒细化，并显著改善材料的力学性能。
超细晶铜具有良好的织构均匀性，晶粒尺寸明显减小，且晶界弯曲度增加。
45钢表面电子束微熔抛光的性能和组织分析
45钢表面电子束微熔抛光的性能和组织分析0 序言45钢因具备良好的切削性能以及低廉的价格而成为近代工业中使用量最多的金属材料，广泛应用于建筑、交通运输等传统制造工业以及石油化工、海洋开发等新型产业，但每年因锈蚀、磨损等引起的报废数量占年产量的20% ～ 25%，表面抛光处理可有效降低以上失效形式[1-3]. 现有抛光方式有机械抛光、电解抛光、化学抛光以及激光抛光等，但存在抛光效果不明显且生产效率低、应用范围小等问题[4-5]. 电子束抛光技术是21世纪以来出现的新型材料表面处理技术，其通过聚焦高能量密度的电子形成电子束流，对材料表面进行连续轰击作用，以达到降低金属材料表面粗糙度，改善力学性能的目的[6]. 目前，国内外已有学者针对材料表面电子束抛光技术进行了相关研究.Lu等人[7]采用电子束抛光技术有效降低了3Cr2Mo模具钢表面粗糙度，同时改性层的显微硬度及耐磨性得到提升. Uno等人[8]采用大面积电子束照射对NAK80模具钢不同倾角下的工件进行抛光，发现当其倾角小于60°时，抛光效果较好，而一旦超过60°，其效果明显变差. Wei等人[9]提出了一种用连续扫描电子束对5 CrMnMo模具钢进行表面抛光的方法，使得其表面粗糙度值明显降低且硬度提升.CNTs/EP复合材料经过加热老化处理，在提高了对信号激振力的灵敏度的同时，也提高了对外界信号干扰的抵抗力，使得CNTs/EP复合材料对动态特性的检测能力获得了很大的提升，同时避免了使用过程中材料阻值因老化而发生大幅漂移，有望推动CNTs/EP复合材料在机电设备的原位动态特征检测中的应用。
文中研究采用电子束微熔抛光技术对45钢表面进行抛光处理，研究电子束抛光对表面粗糙度、改性层组织和硬度的影响，并探讨不同电子束工艺参数下对45钢表面改性层的表面粗糙度和组织变化规律的影响.1 试验方法表1 45钢的化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical composition of 45 steelSi Mn S P Cr Ni Fe 0.42 ～ 0.49 0.17 ～ 0.37 0.5 ～0.8 ≤ 0.045 ≤ 0.04 ≤ 0.25 ≤ 0.25 余量C试验基材选用常用的退火后的45钢. 材料的化学成分如表1[10]所示. 试验时，将材料用立式铣床加工成40 mm × 40 mm × 40 mm 的试块.将经热处理和铣削加工后的45钢试块放入电子束焊机箱体的加工工位，设置相应的电子束加工工艺参数，进而实现抛光过程. 试验时采用型号为HDZ-6F的高压数控真空电子束焊机，其性能参数为：加速电压 0 ～ 120 kV，扫描频率 0 ～ 3 kHz，电子束束流 0 ～ 120 mA，聚焦电流 0 ～ 1 000 mA，电子枪移动速度0 ～ 100 mm/min；采用Olympus LEXT OLS-4100光学显微镜进行表面粗糙度的测量；采用Quanta FEG 450扫描电子显微镜拍摄金相照片；采用HMV-ZT维氏显微硬度计进行硬度测试.电子束扫描方式和试样表面形貌如图1所示.金属材料表面有很多微纳米级的起伏、结块和坑，如图1a所示. 电子束扫描这样的金属表面时，若能量密度达到一定值，表面上的凸起部分开始熔化，在重力作用及不同曲率半径的影响下，生成的表面张力促使熔融金属流向曲率低的区域，并且表面曲率趋于一致. 另外，固液界面处的熔融金属以每秒数米的速度移动，当其完成凝固的时间大于其平均流动时间时，本身材料表面上的凸起部分消失，同时填充了凹坑部分[11]，最终获得光滑平整表面的过程即为电子束抛光技术. 试验时调节电子束焊机中x，y方向上的两对线圈，使其发生偏转，即产生附加磁场. 相应地，电子束通过该磁场作用在xOy平面上偏转，进而形成圆环状的扫描环进行直线扫描[12]，如图1d所示，图中v为工件移动速度. 电子束扫描功率490 W，扫描频率200 Hz，电子枪移动速度50 mm/min，扫描环直径7 mm，扫描环宽度2 mm.图1 电子束扫描方式和扫描后试样表面形貌Fig. 1 Scanning mode of electron beam and the surface morphology of the specimen after scanning2 试验结果与分析2.1 电子束抛光对45钢表面粗糙度、改性层组织和硬度的影响及结果分析2.1.1 表面粗糙度的影响电子束扫描微熔抛光处理前后的试样表面粗糙度测定值如图2所示. 未经加工的试样表面粗糙度Sa的值为2.091 μm，如图2a所示，电子束扫描加工后的试样表面粗糙度Sa的值为0.738 μm，如图2b所示，粗糙度值降幅为64.7%，可明显得出经电子束微熔抛光后的试样平面光洁度的提升.歌言的末尾补叙葛天明女儿与杨国忠妹妹的故事。
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Metallurgical Engineering 冶金工程, 2014, 1, 35-39Published Online June 2014 in Hans. /journal/meng/10.12677/meng.2014.12006Study on Microstructure and MechanicalProperties of Ultrafine-Grained 45 SteelXin ZhaoThe Six Department, Zhengzhou Institute of Aeronautics, ZhengzhouEmail: zhaoxin@Received: Jun. 26th, 2014; revised: Jul. 7th, 2014; accepted: Jul. 14th, 2014Copyright © 2014 by author and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractIn order to produce ultrafine-grained steel, 45 steel was quenched and warm-rolled. The total re-duction was 50%. The microstructural evolution during the process was studied by using an opti-cal microscope and a transmission electron microscopy. The properties were investigated by us-ing tensile tests. The starting microstructure was lath martensite with a small amount of flake martensite. The microstructure of the specimen compressed at 600˚C - 700˚C was nano-carbides + equiaxed ultrafine ferrite grains and a good combination of strength and ductility was obtained.The tensile strength and total elongation were 646 - 861 MPa and 21.51% - 9.1%, respectively.KeywordsUltrafine Grain, Steel, Microstructure, Mechanical Property超细晶45钢的制备及其组织与力学性能的研究赵新郑州航空工业管理学院六系，郑州Email: zhaoxin@收稿日期：2014年6月26日；修回日期：2014年7月7日；录用日期：2014年7月14日摘要为了制备超细晶粒钢，将45钢淬火后进行了温轧。
总变形量为50%。
采用光学显微镜和透射电子显微镜研究了这一过程中的微观组织演变。
原始组织是板条马氏体组织+ 少量的片状马氏体。
试样在600℃~ 700℃变形后的微观结构是纳米碳化物+ 等轴超细晶铁素体，具有良好的综合力学性能，强度和塑性分别达到了646~861 MPa和21.5%~19.1%。
关键词超细晶，钢，微观组织，力学性能1. 引言为了生产超细/纳米晶材料，前苏联学者R.Z. Valiev提出了剧烈塑性变形(SPD)技术，并给出了SPD 应满足的主要条件：相对低的变形温度、大塑性变形量和变形体内承受高压。
在此原则指导下，已开发了多种剧烈塑性变形工艺，如高压扭转，等通道角挤压，多向锻造和多重累积轧焊[1]-[3]。
这些工艺均具有强烈的细化晶粒的能力，甚至可以将晶体加工成非晶体。
然而，SPD工艺通常是比较复杂的，所以它们很难被应用到实际生产中。
最近，本作者发明一种简单的不需要SPD的方法——冷轧板条马氏体法生产纳米结构钢[4]。
由于在室温下轧制板条马氏体变形抗力较大，冷轧有一定难度，因此考虑改进冷变形工艺为温变形。
本文研究了新工艺制备的超细晶钢的微观组织和性能。
2. 材料与方法45钢的化学成分(质量百分数)：0.45%C，0.24%Si，0.60%Mn，0.009%P和0.018%S，其余为Fe。
在温变形之前，试样在840℃的盐浴炉中保温30分钟，然后用盐水冷却到室温。
一些淬火试样沿轴向剖切，利用光学显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM)观察组织特征。
其余试样的轧制变形温度是600℃，650℃和700℃。
变形速率是10−2 s−1。
高度方向上压缩50%。
纵向切割被压缩的试样，然后在H800显微镜上观察组织，操作电压为200千伏。
对于每一个试样，用截线法至少测量TEM暗场图像中250个晶粒。
根据文献[5]设计的拉伸试样如图1所示，拉伸实验在在Gleeble 3500热模拟试验机上进行，变形速率为1 × 10−2 s−1。
3. 结果与讨论图2显示了淬火态试样的微观组织。
如图2(a)所示，在光学金相照片中以板条马氏体为主，同时也可观察到少量的片状马氏体。
图2(b)TEM像表明宽度为300纳米的马氏体板条中含有大密度的位错。
图3显示了在600℃下轧制试样的TEM微观组织。
很明显这种显微结构不同于原始的结构。
平均直径为38纳米的纳米碳化物均匀地析出在图3中。
在大部分区域形成了回火马氏体如图3(a)所示。
有时也可观察到平均直径为380纳米的等轴超细铁素体晶粒(图3(b))。
清晰的晶界包围着超细晶粒。
图4显示了在650℃下轧制试样的TEM微观组织。
纳米碳化物的平均粒径长大到60纳米。
在图4(a)中等轴超细铁素体晶粒的平均直径是900纳米。
但是，晶粒的尺寸不均等。
在图4(b)中可以观察直径是2.3微米的晶粒。
如在图1中所示，本加工过程开始时微观组织主要是板条马氏体。
板条马氏体是一种被若干大角度晶界分开的细粒度结构。
它有三个层次结构的形态：1) 板条状，单晶马氏体，包括高密度的晶格缺陷；2) 块状，具有相同晶体取向的聚集板条(变体)；3) 束状，具有相同的惯面的聚集块。
以往的研究表明，83%的团块边界和马氏体束边界是大角度边界。
因此，在奥氏体向马氏体的相变期间，奥氏体晶粒分为几个束，一束细分成若干块，这个过程可视作为一个快速晶粒细化的过程。
在温轧变形期间，塑性变形诱导马氏体之间小角度晶界成为大角度晶界。
因此，轧制变形50%后，Figure 1. Dimension of the mini-specimen for tensile tests图1. 拉伸试样尺寸图(a) OM image (b) TEM imageFigure 2. Microstructure of as-quenched 45 steel 图2. 淬火态试样微观组织Figure 3. TEM microstructure of the specimen rolled at 600˚C 图3. 600℃轧制试样的TEM 微观组织绝大多数马氏体边界变成了大角度晶界如图2所示。
如果变形温度足够高，大角度晶界将会移动，发生动态再结晶如图3和图4所示。
但是，轧制变形过程时间很短，动态再结晶来不及完成。
因此，动态再结晶晶核来不及长大，保留下来形成超细晶组织。
图5是超细晶试样的拉伸曲线。
与我们前期采用板条马氏体冷轧法制备的超细晶钢[6]相比，图5中的拉伸曲线具有明显的屈服平台和加工硬化现象。
说明采用温轧工艺制备的超细晶粒钢具有较好的塑性。
拉伸实验的具体结果列于表1。
从表中可以看出随着轧制温度上升，制备的超细晶试样的强度下降，而塑性增加。
这是由于随着变形温度升高，制备试样的晶粒尺寸增大(如图3和图4所示)而引起的。
(b)(a)Figure 4. TEM microstructure of the specimen rolled at 650˚C图4. 650℃轧制试样的TEM微观组织Figure 5. Stress-strain curves of the specimens rolled at varioustemperatures图5.超细晶试样的拉伸曲线Table 1. Mechanical properties of ultrafine-grained 45 steel表1.超细晶45钢的力学性能试样制备温度σb (MPa) σ0.2 (MPa) δ(%) 600℃861.2 777.3 19.1650℃775.0 687.5 21.3700℃646.3 503.7 21.54. 结论1) 在600℃~700℃制备试样的微观组织是等轴超细铁素体晶粒+ 纳米碳化物，这两相的尺寸随变形温度的提高而增大。
晶粒细化的机制是不完全的动态再结晶。
2) 在600℃制备的超细晶45钢具有最佳的综合力学性能，抗拉强度和伸长率分别为861.2 MPa和19.1%。
基金项目国家自然科学基金钢铁联合基金资助项目(50271060, 50371074)。
参考文献(References)[1]Estrin, Y. and Vinogradov, A. (2013) Extreme grain refinement by severe plastic deformation: A wealth of challengingscience. Acta Materialia, 61, 782-817.[2]Lin, Z.J., Wang, L.Q., Xue, X.B., et al. (2013) Microstructure evolution and mechanical properties of a Ti-35Nb-3Zr-2Ta biomedical alloy processed by equal channel angular pressing (ECAP). Materials Science and Engineering: C, 33, 4551-4561.[3]Alizadeh, M., Paydar, M.H., Terada, D., et al. (2012) Effect of SiC particles on the microstructure evolution and me-chanical properties of aluminum during ARB process. Materials Science and Engineering: A, 540, 13-23.[4]Zhao, X., Jing, T.F., Gao, Y.W., et al. (2005) Annealing behavior of nano-layered steel produced by heavy cold-rollingof lath martensite. Materials Science and Engineering: A, 397, 117-121.[5]初瑞清, 董翰(2000) 微型拉伸试样的设计及其在高性能管线钢研究中的应用. 金属学报, 6, 626-629.[6]Jing, T.F., et al. (2006) Nanocrystalline steel processed by severe rolling of lath martensite. Materials Science and En-gineering: A, 432, 216-220.。