控制轧制和控制冷却技术期末复习资料

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钢材的控制轧制和控制冷却(1)ppt课件

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控制轧制和控制冷却概念
控制冷却(Controlled Cooling):控 制轧制后钢材的冷却速度达到改善钢材组 织和性能的目的。 控制轧制和控制冷却相结合能将热轧钢 材的两种强化效果相加,进一步提高钢材 的强韧性和获得合理的综合力学性能。 目前,控制轧制和控制冷却工艺已应用 到中、高碳钢和合金钢的轧制生产中,取 得了明显的经济效果。
昆明理工大学多媒体课件
控制轧制与控制冷却
材料科学与工程学院 材料加工工程系
任课教师:王华昆 2012年9月
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§0 绪论(Introduction)
课程简介 教学要求 学习内容 教学安排 参考书目
控轧和控冷的概念 控轧和控冷技术的发展过程 我国控轧和控冷发展概况
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课程简介
除了强度之外,钢材还要求一定的韧性和 可焊性能,这两个指标和强度是相互关联甚 至互相矛盾的,很难单方面改变某一指标而 其它不变。
结构钢的最新发展方向是高强、高韧和 良好的焊接性能,控制控冷是满足这一要求 的一种较好的工艺。
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§1.1 钢的强化机制
强度:金属材料抵抗塑性变形或断裂的 能力,用给定条件下所能承受的应力来 表示。
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我国控轧控冷技术概况
我国控制控冷起步于60年代初,并取得了 初步成果,例如对含有Cr、Ni、V的超高 强度钢德形变热处理工艺研究,轴承钢轧 后快冷工艺研究等;
1978年开始对控制控冷进行系统研究; 武钢、鞍钢、重钢、太钢等钢铁企业采用
控制控冷技术生产高强度、高韧性的造船、 锅炉及压力容器用各种钢材,开发了新钢 种,填补了国内钢材的部分空白。
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控轧控冷技术发展过程
20世纪20年代开始研究钢在热加工时, 温度和变形条件对显微组织和力学性能的 影响;

钢铁轧制工艺期末考试试题

钢铁轧制工艺期末考试试题

钢铁轧制工艺期末考试试题一、选择题(每题3分,共30分)1. 钢铁轧制过程中,以下哪个因素对钢材的表面质量影响最大?A. 轧制速度B. 钢坯温度C. 轧辊材质D. 冷却速度2. 热轧板带钢的厚度控制主要依靠哪种方法?A. 压力控制B. 速度控制C. 温度控制D. 厚度自动控制(AGC)3. 以下哪项不是冷轧工艺的特点?A. 轧制温度低B. 轧制压力大C. 产品表面光洁D. 能耗高4. 钢铁轧制过程中,影响轧制力的主要因素不包括以下哪项?A. 材料的屈服强度B. 轧制速度C. 轧辊直径D. 钢坯尺寸5. 钢铁轧制时,为了减少氧化铁皮的生成,通常采用哪种措施?A. 提高轧制速度B. 降低轧制温度C. 增加轧制道次D. 使用保护气氛6. 以下哪种轧制方式不属于板带轧制?A. 热轧B. 冷轧C. 纵轧D. 横轧7. 钢铁轧制中,为了提高轧制效率,以下哪种措施是不正确的?A. 增加轧制道次B. 优化轧制工艺C. 提高轧制速度D. 采用连轧技术8. 钢铁轧制过程中,哪种因素对钢材的内部组织影响最大?A. 轧制温度B. 轧制速度C. 轧制压力D. 钢坯成分9. 钢铁轧制时,为了提高产品的尺寸精度,以下哪种措施是不正确的?A. 采用自动厚度控制B. 增加轧制道次C. 采用定径轧制D. 减少轧制道次10. 钢铁轧制过程中,以下哪种因素对轧辊磨损影响最大?A. 轧制温度B. 轧制压力C. 轧辊材质D. 轧制速度二、简答题(每题10分,共40分)1. 简述钢铁轧制过程中氧化铁皮的形成机理及其对产品质量的影响。

2. 描述冷轧和热轧工艺的主要区别,并说明它们各自的应用领域。

3. 钢铁轧制过程中,如何通过控制轧制参数来提高产品的性能?4. 钢铁轧制中,连铸连轧技术的优势是什么?请列举至少三点。

三、计算题(每题15分,共30分)1. 假设某热轧生产线的轧制速度为10m/s,轧辊直径为500mm,求轧制力的大小。

(假设材料的屈服强度为300MPa,轧制压力系数为 1.5)2. 某冷轧生产线的轧制道次为6道,每道次的压下率为10%,求最终产品的厚度。

控制轧制与控制冷却概述

控制轧制与控制冷却概述

在950℃以下的低温区轧制时,不仅整体力学性能比高温区轧制时高,而且道次变 形量对力学性能的影响比较显著,随变形量增加,屈服强度和冲击值都呈上升趋势, 轧制温度越低,上升的趋势越显著。
控制轧制和控制冷却概述
2.2 钢材热变形后的静态再结晶过程
静态再结晶的临界变形量
为了使再结晶能够充分进行, 则所给予的压下率必须大于对 应条件下静态再结晶的临界变 形量。该值随钢种和变形条件 的不同彼此相差很大。
度的差别,再结晶完成的时间略有差别。另外,还可以看
出,随待温冷却速度的变化,奥氏体平均晶粒尺寸无明显
变化,因为在再结晶过程中过冷度不是影响奥氏体晶粒大
小的主要因素,所以不能采用增加过冷度的方法细化再结
晶晶粒。
控制轧制和控制冷却概述
再结晶行为对组织性能的影响
屈 服 强 度 ,Mpa 横 向 冲 击 功 ,J
在板带轧制过程中,如能有效控制这些碳、氮化合物的析出行 为(数量、大小、形状和分布状态等),则可以充分发挥微合金 化元素对钢材施行细晶强化和析出强化的双重作用。铌、钒、钛 三种微合金元素对铁素体/珠光体钢晶粒细化、沉淀强化的影响 规律如下图所示。
控制轧制和控制冷却概述
铌、钒、钛对铁素体/珠光体钢脆性转变温度的影响
奥 氏 体 未 再 结 晶 区 变 形 温 度 对 CCT 曲 线 的影响 --900℃;-・-850℃;——
800℃
随奥氏体未再结晶区变形温度的降低, 整个曲线向上、向左方向移动
Q345钢低冷却速率范围内的动态CCT曲 线
由图可见,Q345钢的贝氏体形成温度 范围比较宽,应注意终了冷却温度的控 制
合理控制钢坯的在炉时间, 减少钢坯表面与芯部的温差。 加热温度对几种钢材奥氏体晶粒尺寸的影响

控轧控冷

控轧控冷

六十年代初:英国斯温顿研究所提出,铁素体珠光体钢中显 微组织与性能之间的定量关系。
著名的Petch关系式明确表明了热轧时晶粒细
化的重要性。
六十年代中期:英国钢铁研究会进行了一系列
研究:降碳改善塑性和焊接性能,利用Nb、V 获得高强度,Nb对奥氏体再结晶的抑制作用以 及细化奥氏体晶粒的各种途径。
六十年代后期:美国采用控制轧制工艺生产出σs> 422MPa的含Nb钢板,用来制造大口径输油钢管。日 本用控制轧制工艺生产出强度高,低温韧性好的钢板, 并开发出一系列新的控制轧制工艺,提出了相应的控 制轧制理论。这期间人们重视奥氏体再结晶行为的研 究,开始认识到未再结晶区轧制的重要性。 七十年代:完成了控轧三阶段,Nb、V、Ti应用逐步 完善。
1.再结晶热轧
2.板材加速冷却
水——钢的最有效的合金化添加剂
1. 控轧工艺分哪几类?控轧实践中最常用的
是哪种工艺?分别画出示意图。 2.Ⅰ型控轧与Ⅱ型控轧相比,哪种工艺轧材 的性能更好些?为什么?
3.如何理解“水是最有效的合金化添加剂”这
句话.
4. 对结构钢的要求有哪些要素?
2.钢的热加工金属学基础
工程应力 ζ=P/A0
工程应变 ε=(l-l0)/l0
A’: 比例极限
A:弹性极限
B:屈服强度
C:抗拉强度
7
6
7 8
真应变:e=lnl/l0
ε=(l-l0)/l0=l/l0-1
l/l0 =ε+1
e= lnl/l0= ln (ε+1)
从上式看出: ε较小时, e≈ ε,随ε↑,其
差别显著 e<ε
Nb钢的晶粒比Si-Mn钢要细,见图2--34.
3.初始晶粒直径
r0↓,再结晶晶粒也越小

控制轧制与控制冷却

控制轧制与控制冷却

奥氏体晶粒的大小对钢材的力学性能有显著的 影响。一般用晶粒度表示晶粒的大小。因此, 影响。一般用晶粒度表示晶粒的大小。因此,测定奥 氏体的晶粒度通常作为鉴定钢材质量的指标之一。 氏体的晶粒度通常作为鉴定钢材质量的指标之一。
铁 碳 平 衡 相 图
二、钢的控制轧制
控制轧制是以钢的化学成分调整或添加微合 金元素Nb Nb、 Ti为基础 为基础, 金元素Nb、V、Ti为基础,在热轧过程中对钢 坯加热温度、 开轧温度、 变形量、 坯加热温度 、 开轧温度 、 变形量 、 终轧温度 等工艺参数实行合理控制, 等工艺参数实行合理控制 , 以细化奥氏体和 铁素体晶粒, 并通过沉淀强化、 铁素体晶粒 , 并通过沉淀强化 、 位错亚结构 强化充分发掘钢材内部潜力, 强化充分发掘钢材内部潜力 , 提高钢材力学 性能和使用性能。 性能和使用性能。
控轧控冷的物理冶金基础
轧后冷却速率对γ 轧后冷却速率对γ→α相变及其细化晶粒的 影响: 影响: 研究表明,提高轧后冷却速度能明显降低Ar 研究表明,提高轧后冷却速度能明显降低Ar3, 可抵消奥氏体晶粒细化及相变前形变给晶 粒细化带来的不利影响, 粒细化带来的不利影响,有力地增加了相 变细化晶粒作用。 变细化晶粒作用。这要求在控轧实践中对 冷却制度进行控制。 冷却制度进行控制。
控轧控冷的物理冶金基础
钢中溶质原子及第二相粒子: 钢中溶质原子及第二相粒子:在钢中适当添加 Nb、Ti等微合金元素 细化奥氏体晶粒. 等微合金元素, Nb、Ti等微合金元素,细化奥氏体晶粒. 这种利用高温形变再结晶与微合金元素溶解这种利用高温形变再结晶与微合金元素溶解析出的相互作用使晶粒充分细化的机制便是 控轧中控制奥氏体晶粒尺寸的主要的物理冶 金基础. 金基础.
控轧控冷的物理冶金基础

控制轧制于控制冷却

控制轧制于控制冷却

1、控制轧制:在热轧过程中,通过对金属加热制度、变形制度和温度制度的合理控制,使热塑性形变与固态相变相结合,以获得细小的晶粒组织,使钢材具有优异的综合力学性能的轧制技术2、控制冷却:通过对控制轧后的钢材的冷却速度来改善钢材的组织性能.3、金属的强化:通过合金化,塑性变形和热处理等手段来提高金属的强度。

4、固溶强化:添加溶质元素使固溶体强度提高的方法.5、韧性:材料在塑性变形和断裂所吸收能量的能力。

6、微合金钢:钢种的合金含量小于0.1%。

7、IF钢:无间隙原子钢8、不锈钢:具有良好的抗腐蚀性能和抗氧化性的钢.9、变形抗力:在一定条件下材料变形单位面积的抵抗变形的力.10、在线常化工艺:在热轧无缝钢管中在轧管延伸工序后将钢管按常化热处理要求冷却到某一温度后在进加热炉然后就行减径轧制按照一定的速度冷却到常温。

11、变形温度贝氏体处理化工艺:在钢管轧制过程中不直接加热到马氏体温度一下,而是快速冷却带中温以后再置于静止的空气中冷却、以变形奥氏体转变为贝氏体省去回火工序。

12、高温变形淬火:钢管在稳定的奥氏体区域变形,而且一般温度在再结晶温度以上然后进行淬火,已获得马氏体组织。

13、低温相变淬火:将钢管加热到奥氏体状态,经一段保温冷却到Ac1高于M的某一中间温度进行变形后淬火的工艺。

14、非调质钢:将调质钢的化学成分进行调解并对轧制过程进行控制不进行调制其性能达到调制的水平。

1、控制轧制是指在热轧过程中通过对金属加热制度,温度制度,保险制度的控制而获得细小的晶粒2、控制冷却是控制轧后钢材的冷却速度来改善组织性能。

3、钢材的强化方法有固溶强化,变形强化,沉淀强化,弥散强化,亚晶强化,细晶强化,相变强化。

4、影响材料韧性有,化学成分,气体和夹杂物,晶粒细化,形变的影响,形变细化5、动态结晶是晶粒细化提高扩孔性的手段6、控制轧制的目标是为了获得较小的铁素体组织7、加快冷却速度可以获得细小的铁素体晶粒所以不产生奥氏体组织为界限8、贝氏体是结构性能钢有校坏的塑形焊接性能强韧性微合金钢是指钢中的合金元素总量小于0。

棒材轧制控制冷却技术总结汇编

棒材轧制控制冷却技术1,棒材控制冷却的机理作为强化钢材性能方法的轧后控制冷却越来越受到人们的重视。

此时,利用相变强化很容易提高钢材的强度。

钢材控制冷却的强韧化性能取决于轧制条件和冷却条件(开始温度、冷却速度和终冷温度等)所引起的相变、析出强化、固溶强化及回复和再结晶等因素的变化,尤其是水冷条件对相变的影响较大。

CCT(Continuous Cooling Transformation)曲线又称为过冷奥氏体连续冷却转变曲线,是表示钢从高温冷却时的相变曲线。

连续冷却转变曲线目前广泛应用于钢的热处理,同时也用来研究热加工后的相变、焊接时的相变和凝固后的相变等。

当连续冷却速度较小时,转变的过冷度很小,转变开始和终了时间较长。

若冷却速度增大,则转变温度降低,转变开始和终了的时间缩短。

且过冷度越大,转变所经历的温度也越大。

如图1为低碳钢20MnSiV的CCT曲线,表1是该钢种的化学成分。

在不同的冷却速度下,奥氏体的转变量是不同的。

在通常冷却速度下,冷却曲线与转变中止线相交时,转变并未最后完成,但奥氏体停止了分解,剩余部分被过冷到更低温度下发生马氏体转变。

当冷却速度很大时,奥氏体将全部被过冷到Ms点以下,转变为马氏体。

低、中碳钢在高温下奥氏体化,具有粗大的奥氏体晶粒,随后以较快速度冷却,容易形成魏氏体组织。

通常在这种片状铁素体析出之前,在原奥氏体晶界形成少量多边形的铁素体。

随着冷却速度的增加,形成的铁素体量减少,但片状铁素体所占的比例增加。

若在珠光体区域内过冷奥氏体没有完全分解,未分解的部分在贝氏体和马氏体区域内继续转变。

铁素体的晶粒度是决定钢材强度和韧性的重要因素,为获得更加细小的铁素体晶粒,必须在轧后采用加速冷却。

其原理是使加工后未再结晶的奥氏体进行连续转变,温度越低,与奥氏体晶界相比,晶粒内变形带从双晶界面产生大量的晶核,使铁素体晶粒变细。

同时位错、晶粒、亚晶界核第二相的杂质也可作为形核点,通过添加Mn和Ni等降低相变温度对铁素体的晶粒细化也很有效,但未再结晶的控制冷却对其更为有效。

棒材轧制控制冷却技术总结

棒材轧制控制冷却技术1,棒材控制冷却的机理作为强化钢材性能方法的轧后控制冷却越来越受到人们的重视。

此时,利用相变强化很容易提高钢材的强度。

钢材控制冷却的强韧化性能取决于轧制条件和冷却条件(开始温度、冷却速度和终冷温度等)所引起的相变、析出强化、固溶强化及回复和再结晶等因素的变化,尤其是水冷条件对相变的影响较大。

CCT(Continuous Cooling Transformation)曲线又称为过冷奥氏体连续冷却转变曲线,是表示钢从高温冷却时的相变曲线。

连续冷却转变曲线目前广泛应用于钢的热处理,同时也用来研究热加工后的相变、焊接时的相变和凝固后的相变等.当连续冷却速度较小时,转变的过冷度很小,转变开始和终了时间较长.若冷却速度增大,则转变温度降低,转变开始和终了的时间缩短。

且过冷度越大,转变所经历的温度也越大.如图1为低碳钢20MnSiV的CCT曲线,表1是该钢种的化学成分。

在不同的冷却速度下,奥氏体的转变量是不同的。

在通常冷却速度下,冷却曲线与转变中止线相交时,转变并未最后完成,但奥氏体停止了分解,剩余部分被过冷到更低温度下发生马氏体转变.当冷却速度很大时,奥氏体将全部被过冷到Ms点以下,转变为马氏体。

低、中碳钢在高温下奥氏体化,具有粗大的奥氏体晶粒,随后以较快速度冷却,容易形成魏氏体组织。

通常在这种片状铁素体析出之前,在原奥氏体晶界形成少量多边形的铁素体。

随着冷却速度的增加,形成的铁素体量减少,但片状铁素体所占的比例增加。

若在珠光体区域内过冷奥氏体没有完全分解,未分解的部分在贝氏体和马氏体区域内继续转变。

铁素体的晶粒度是决定钢材强度和韧性的重要因素,为获得更加细小的铁素体晶粒,必须在轧后采用加速冷却。

其原理是使加工后未再结晶的奥氏体进行连续转变,温度越低,与奥氏体晶界相比,晶粒内变形带从双晶界面产生大量的晶核,使铁素体晶粒变细。

同时位错、晶粒、亚晶界核第二相的杂质也可作为形核点,通过添加Mn和Ni等降低相变温度对铁素体的晶粒细化也很有效,但未再结晶的控制冷却对其更为有效。

轧钢工艺流程期末考试必考

轧钢工艺流程期末考试必考1. 厚板的用途?中厚板:是国民经济发展的主要材料,号称万能钢材,弯曲后当作型材,卷起来做管材,焊接成各种形状,作为国民经济的支撑材料。

主要用途:机械结构、建筑、车辆、压力容器、桥梁、造船、输送管道。

2.加热的目的,不同钢种确定加热温度时如何考虑?①提高钢的塑性,降低变形抗力;②使坯料内外温度均匀;③改变金属的结晶组织,保证生产需要的机械和物理性能。

①加热温度:满足轧制工艺规范的温度;②加热速度:单位时间内钢在加热时的温度变化③加热时间:精确确定困难,影响因素多④炉温制度及炉内气氛的选择与控制3.厚度轧制分哪三个阶段,各阶段主要任务?除鳞目的:除去表面的氧化铁皮以获得有良的表面质量。

粗轧将板坯或扁锭展宽到所需要的宽度并进行大压缩延伸。

精轧:控制钢板厚度,板形控制,表面质量和性能4.冷却速度对钢板性能有何影响?控制冷却是利用轧后的余热,以一定的控制手段控制其冷却速度,从而获得所需要的组织和性能的方法。

机理:细化相变前的奥氏体组织,阻止或延迟碳化物在冷却过程中过早析出,使其在铁素体中弥散析出,提高强度。

同时减小珠光体团的尺寸,细化珠光体片层间距,改善钢材包括塑性、韧性等在内的综合力学性能。

5.道次压下量的分配原则。

二/四辊轧机,由于不受咬入条件的限制,除磷道次之后可以采用大压下量轧制,随着钢坯温度降低,逐渐变小,最后1~2道次为保证板形和厚度精度,用较小的压下量。

双机架的粗轧机承担总变形量的75%以上。

6.速度制度及速度制定时如何考虑?中厚板轧制速度制度主要有两种形式,一是可逆式轧制时的转向变化,转速可调的形式;二是转向固定,转速可调的形式。

合理的确定轧制速度制度的内容包括:各道轧辊咬入和抛出速度;计算轧辊最大转速和纯轧时间以及确定间隙时间。

n y和n p确定原则:获得较短的道次轧制节奏时间,保证轧件顺利咬入,便于操作和适合于主电机的合理调速范围。

n y和n p的选择应当本着在调整压下时间之内完成轧辊逆转动作和在保证可咬入的前提下,获得最短轧制时间。

中厚板控制轧制与控制冷却技术讲座方案PPT课件

第31页/共116页
三种控制轧制的策略、参数和机理
未再结晶区控轧: • 空冷或喷淋控制轧制温度到奥氏体未再结晶区 • 温度范围通常为Ar3~900(950)℃ • 总变形量大于一定数值(70%) • 道次变形量大于一定的数值 机 理: • 变形奥氏体晶粒被拉长 • 形成大量变形带、孪晶和位错 • 增加形核点,相变后细化第晶32粒页/共116页
新一代钢铁材料:超级钢简介 • 思路:超洁净、超细晶、超均匀,实现强度翻番 • 国家重大基础研究项目(973),参与国际竞争(日、美、韩) • RAL承担通过轧制和冷却控制细化晶粒,提高性能 • 经过RAL实验室实验、宝钢现场实验、小批量生产 • 工艺改进:重新分配压下量,控制终轧温度,卷取温度 • 效果:Q235-屈服强度>400MPa, 抗拉强度>510MPa
—强力型矫直机 -鞍钢3000mm -首钢2100吨
第17页/共116页
1 概 述 - 国内控制冷却设备发展情况
对控轧控冷的重要作用已有认识 很多厂家利用国内力量装备控轧控冷设备(强力轧机+ ACC)
-鞍钢,首钢,济钢,南钢,舞阳,新余…… 一些厂家在观望, 有矛盾心情:
- 引进国外技术, 价格昂贵, 难以承受 - 使用国内技术, 担心可靠性, 承担责任…… “ 狭路相逢勇者胜”, 敢于抓住机遇, 迈出第一步者, 将在产品竞争中走在前面
第10页/共116页
1 概 述 - 国外发展控制冷却设备情况
国外厚板控冷设备发展情况 - 控冷已经成为提高钢材性能的基本手段 * TMCP率:住友鹿岛:52%,曼海姆:80% - 很多公司形成了自己独特的技术 * 新日铁的CLC技术 * 川崎制铁的MACS技术 * 住友金属的DAC技术 * 欧洲:MACOS(曼海姆), ISC(蒂森),
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控制轧制:是在热轧过程中,通过控制加热温度、轧制温度、变形制度等工艺参数,控制奥氏体状态和相变产物的组织状态,从而达到控制钢材组织性能的目的。

控制冷却:是控制轧后钢材的冷却速度达到改善钢材组织和性能的目的。

钢的强化机制:固溶强化、位错强化、晶界强化、沉淀强化、亚晶强化、相变强化等
1固溶强化(机制晶格畸变、气团效应):溶质原子溶入基体金属使材料强度增加的现象,间隙式固溶强化使强度↑,但塑性↓、韧性↓;置换式固溶强化强化效果小,但对塑性、韧性影响不大。

2形变强化:在塑性变形中,随变形程度↑,基体强度↑的现象。

机理:变形量ε↑,位错密度ρ↑,位错的移动阻力↑,强化↑。

3细晶强化(晶界强化)随晶粒细化,基体强度上升的现象。

本质:晶界对位错运动的阻碍作用。

晶界处:原子排列不规则,杂质多,存在大量晶格缺陷。

晶界强化能同时提高材料的强度和韧性。

4沉淀强化与弥散强化(析出强化):第二相微粒从过饱和固溶体中沉淀析出使材料强度↑的现象。

5亚晶强化:实质:位错密度增高。

亚晶因动态、静态回复形成,亚晶本身是位错墙。

6相变强化:实质:马氏体强化,马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。

碳原子固溶强化是马氏体最基本的强化机制。

随着时效时间的延长,材料的强度出现连续下降现象,是什么原因?
随着时效时间的延长,强度将连续下降。

这是因为颗粒长大,颗粒间距加大的原故。

因此对沉淀强化析出的质点应具有尽可能小的溶解度和很小的凝聚性。

也就是说能在各种温度下保持稳定。

结构钢中的碳化物、氮化物和碳氮化物在实际使用中能满足这些要求。

韧性(又名韧度):是材料塑性变形和断裂全过程中吸收能量的能力,它是强度和塑性的综合表现。

因此可以用材料在塑性变形和断裂全过程中吸收能量的多少来表示韧性的高低。

应力应变:现在与开始相比。

真应力应变:短时间内的相比。

奥氏体热加工的真应力-真应变曲线:
第一阶段(加工硬化):当塑性变形小时,随着变形量增加变形抗力增加,
直到达到最大值。

在这一阶段,金属发生塑性变形,位错密度ρ不断增加,
这就是材料的加工硬化,造成变形应力不断增加达到峰值。

另一方面,由
于材料在高温下变形,变形中产生的位错能够在热加工过程中通过交滑移
和攀移等方式运动,使部分位错消失,部分重新排列,造成奥氏体的回复。

当位错重新排列发展到一定程度,形成清晰的亚晶界,称为动态多边形化。

奥氏体的动态回复和动态多边形化都使材料软化。

第二阶段(动态再结晶):在第一阶段动态软化抵消不了加工硬化,随着
变形量的增加金属内部畸变能不断升高,畸变能达到一定程度后在奥氏体
中将发生另一种转变,即动态再结晶。

动态再结晶的发生与发展使更多的
位错消失,材料的变形应力很快下降。

随着变形的继续进行,在热加工过
程中不断形成再结晶核心并继续成长直到完成一轮再结晶,变形应力降到
最低值。

从动态再结晶开始,变形应力开始下降,直到一轮再结晶全部完
成并与加工硬化相平衡,变形应力不再下降为止,形成了真应力一真应变曲线的第二阶段。

第三阶段(稳态非稳态):当第一轮动态再结晶完成以后,在真应力一真应变曲线上将出现两种情况:一种情况是应力达到稳定值,变形量虽不断增加而应力基本不变,呈稳态变形。

这种情况称为连续动态再结晶;另一种情况是应力出现波浪式变化,呈非稳态变形。

这种情况称为间断动态再结晶。

εc从开始到发生再结晶的变形量,εr从开始发生再结晶到最后一个晶粒发生再结晶的变形量。

当εc<εr时发生连续动态再结晶。

当εc>εr时发生间断动态再结晶。

1当ε<εc,温度补偿因子Z怎么变化都不会发生再结晶。

2当ε>εc,随Z下降越容易发生再结晶。

3当Z>Z c,无论ε怎么变化都不会发生再结晶。

4当Z<Z c,越容易发生再结晶。

5合金元素越多发生再结晶越困难。

影响静态再结晶的因素:
1温度补偿因子(Z)(温度(T)、变形量(ε)):在一定的条件下变形量越大变形后的晶粒越小,在能发生再结晶情况下温度越低越好。

2初始晶粒(D0):初始晶粒越细越好。

3变形速度 :低变形速度相当于高变形温度,高变形速度相当于低变形温度。

4微合金元素(Me):是阻碍晶粒长大,起细化晶粒作用。

在一定量下越多越好。

5停留时间(t)即会使奥氏体晶粒增加,又能使以结晶晶粒长大。

魏氏组织:对亚共析钢,魏氏铁素体组织指在奥氏体晶界形核向晶内长大的粗大片状或针状铁素体;对过共析钢,魏氏渗碳体组织指在奥氏体晶界形核向晶内长大的粗大杆状或针状渗碳体。

形成魏氏组织的铁素体片或渗碳体针常相互平行、相互垂直或呈60°夹角。

魏氏组织一般认为是一种非正常的不利组织。

不正确的热加工或热处理得到粗大的奥氏体晶粒后在适当的冷却速度下,易于形成魏氏组织。

转换比:转变前的奥氏体晶粒直径与转变后的铁素体晶粒直径之比。

轧制类型:
ⅠA型:将铸坯加热到奥氏体区,控制变形量大于临界变形量,轧制温度大于临界变形温度,粗化奥氏体晶粒≤5级和合适的停留时间进行轧制,得到再结晶奥氏体,再通过控制冷却速度形成铁素体,铁素体晶核在奥氏体晶界处和变形带处形核并长大。

形成的晶粒比较粗大。

ⅠB型:将铸坯加热到奥氏体区,控制变形量大于临界变形量,轧制温度大于临界变形温度,细化奥氏体晶粒≥6级和合适的停留时间进行轧制,得到再结晶奥氏体,再通过控制冷却速度形成铁素体,铁素体晶核在奥氏体晶界处和变形带处形成,并获得具有等轴铁素体和珠光体的均匀组织。

Ⅱ型:将铸坯加热到奥氏体区再结晶温度一下,控制变形量小于临界变形量,轧制温度小于临界变形温度进行轧制得到未再结晶奥氏体,在轧制过程中通过加大变形量使晶粒拉长,铁素体在变形带边界处和晶界处形核,形成细小的等轴晶粒,是得到晶粒最细的轧制。

过渡型:是介于Ⅰ型和Ⅱ型转变之间的一种转变,它是在奥氏体部分再结晶区中发生的转变。

一种是大部分奥氏体再结晶晶粒按着ⅠB型转变成细小的铁素体和珠光体,而其余部分是未再结晶奥氏体晶粒,转变后形成魏氏组织和珠光体。

另一种是一部分变形量大的奥氏体未再结晶晶粒按Ⅱ型转变后,形成细小的铁素体和珠光体组织,而另一部分变形量小的奥氏体晶粒则转变成魏氏组织和珠光体。

细化程度由细到粗:Ⅱ型>ⅠB型>过渡型>ⅠA型。

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