关子操控轧制·操控冷却的根底研讨
关于与操控轧制、操控冷却(TMCP)以及与直接淬火“技能’,有直接联系的首要机理等,从第4章到第7章现已论说过了。这些简直都是随需求应运而生的钢铁公司内部所作的研讨。从70年代开端,有关这些机理,呈现了许多视界更广的学院研讨。以下试就与技能相关的、较深的、在大学和企业中所作的几个根底研讨稍作论说。
加工奥氏体的再结晶
因为奥氏体热变形和由此带来的再结晶改变是操控轧制·操控冷却的根本机理,有关这方面的研讨许多,但要在此触及一切的研讨是不或许的,因而详细的请参阅专门的介绍和技能资料等。有关这些课题,在70年代后半期,日本国内遍及对此重视,钢铁根底一起研讨会设置“高温变形部分(1977—1982年),打开了活跃的产业界和官方、大学的一起研讨,该活动由日本钢铁协会的热轧工艺冶金研讨部分承办,有关这些活动宣布了5份陈述。而且于1981年在匹兹堡召开了世界“微合金化奥氏体的热机械处理”的演讲会,会上宣布了许多有意义的研讨成果。
对热变形后的奥氏体再结晶的研讨,大多数是经过轧制后急冷各状况的奥氏体冻住安排,用增加了表面活性剂的腐蚀液闪现前奥氏体晶界进行查询的“直接法”来打开的。可是该办法不适用于淬火性低的钢,而且不能正确捕捉动态再结晶或敏捷进行的静态再结晶现象。为此,引入了从中止热变形中的σ-ε曲线或变形的2级变形中的软化度,间接地推进动态再结晶或静态康复进程(回复、再结晶)的研讨手法。
Rossard等开发了可在广规模的应变速度和应变量中,测定热扭变形应力的热改变实验机,进行了动态康复进程下的变形应力的研讨,后来还将该办法应用在了再结晶的模仿研讨中。改变实验的特色是可安稳实验至大的应变停止,但假如是实心试样,因为试样断面的应变不均匀,因而在处理时要留意。另一方面开发了经过直接通电加热试样,进行程序式的拉伸实验的实验机,引进了经过下降2段变形时的应力研讨康复进程的办法,这是在给予第1级变形卸载,过一段时刻后给予第2级变形,点评软化度Xs的办法。
式中,σ1、σm分别是第1级加工时的屈服应力和变形中止时应变为ε时的变形应力,σ是第2级加工时的屈服应力。依据Xs的时刻改变,可知道加工后的静态回复进程(回复、再结晶)的改变状况。Diaic等进而经过可精细操控的紧缩实验设备研讨变形后短时刻进行的回复进程。大内等开发了能够从4x10-4/s到10/s的应变速度进行程序化的紧缩变形,且变形后在0.01s以内可急冷试样的设备,使用该设备可进行精细的实验,今后将逐步选用这样的设备。
对动态再结晶自身以及后来敏捷开展的静态康复进程的研讨,选用凭借轧制的直接手法是很困难的,只要在选用上述的变形应力或2级变形的手法后才变为或许。有关这方面的研讨,从70年代初就开端了,有关动态再结晶的现象变得明亮。可是,对应于大多数的研讨是在10/s以上的轧制应变速度,而是以10-410-1/s左右的低应变速度进行的,这对了解现象的实质是有用的,但要留意它对轧制时的现象并不适用。
有关动态再结晶,有作井等作了研讨,他们对0.16C-0.5Mn钢,拉伸应变速度为10-7-1/s(包含部分18/s在内)时的动态康复进程,在得到许多变形条件下的σ-ε曲线的一起,将共与变形中的安排作了比照。他们提示出假如是进行动态再结晶的高应变区,再结晶粒径(d)由初始最大应力σp(依赖于T,ε)来决议。
式中,K、N是常数,N=0.7。别的,他们还提醒出σ-ε曲线随初期粒径do和动态再结晶粒径d之间的巨细联系而显现有特色的改变。即再结晶颗粒细化时(do)变为单一峰值的曲线;在颗粒粗大时(d>do)显现出周期性的应力振荡。在该研讨开展的根底上,酒井等几位对σ-ε曲线的形状以为,假定d为安稳的动态再结晶粒径,则do/ds=2是决议究竟为单一峰值仍是振荡型的临界值。关于此类σ-ε曲线的特色,可作如下阐明,结晶粒粗大时再结晶核少,因为再结晶的开展在遍地是不均匀的,因而整体上来说是变成单一峰值,而结晶粒细小时,会发作很多结晶核,因为再结晶及这以后的加工硬化整体上是同步开展的,因而软化、加工硬化成为重复振荡型。
式中,B、p是常数,每种资料取不同的值,P为0.3—0.4左右。因而,在动态再结晶状况下,越是高应变速度和低温变形,越是变成细晶粒。他们对合金元素的影响也作了查询,即使是在动态再结晶时,铌也会按捺再结晶,尤其是低温侧的再结晶。而且,很多增加Cr、Mn、Ni也有按捺作用。
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