Ti对低碳Mn-Ⅴ钢奥氏体动态再结晶的影响

采用Gleeble热模拟试验机和透射电镜、扫描电镜及定量金相等分析技术,就钛对低碳Mn-Ⅴ钢奥氏体晶粒长大行为、奥氏体动态再结晶行为等进行了研究。结果表明,含钛钢中形成稳定的碳氮化钛,对阻止再加热奥氏体晶粒长大有利。含钛钢变形抗力比不含钛钢要高,其动态再结晶开始的临界变形量比不加钛钢的小,易于发生再结晶,且含钛钢的再结晶晶粒尺寸相对较细,再结晶晶粒长大速度也更慢。     

热变形对奥氏体晶粒尺寸的影响

本文研究了热变形对12CrNi3A钢和18Ni马氏体时效钢再结晶行为和奥氏体组织状态的影响,并着重讨论了不同状态奥氏体的晶粒大小与热变形参数间的关系。文中还探讨了热变形对细化奥氏体晶粒的极限值,续动态再结晶的晶粒长大和形变量对动态再结晶晶粒尺寸的影响等问题。     

微量钛对低碳钢奥氏体晶粒的细化作用

与其它方法相比,在钢中加入微量Ti元素,不仅能有效的细化奥氏体晶粒,而且实行起来比较容易。本文通过对含微量钛钢的原始组织、奥氏体晶粒的粗化温度等进行试验研究的结果表明,含钛低碳钠比不含钛同一钢种的奥氏体晶粒被细化了,钛量在0.02～0.07％时,效果比较明显。由于钛的添加,会使钢中生成细小的TiN和TiC质点,它们具有阻止奥氏体晶粒长大的作用(即,使奥氏体晶粒粗化温度提高150℃以上)。由于钛原子的固溶及析出的钛的碳氮化物质点均能阻止再结晶,所以细化了再结晶后的奥氏体晶粒。当含钛量从0增加到0.14％时,奥氏体晶粒被细化两级左右。     

钛对低碳钢奥氏体再结晶作用的研究

研究了含钛钢热加工过程奥氏体再结晶动力学及其形核速率Nsv、长大速度G的关系;研究并探讨了形变诱发析出的第二相沉淀与再结晶的交互作用。结果表明,合钛钢的热加工奥氏体再结晶比碳钢迟缓,其推迟程度随含钛量增加越发显著;含钛钢的Nsv与G比碳钢小几个数量级。本实验条件下,再结晶动力学方程为V=1-exp(-at·N~(04.5)·G~K·t~K)。含钛钢在不同温度范围内以固溶Ti原子拖曳效应及Ti(CN)沉淀钉扎等机制阻止再结晶界面向未再结晶区推移。     

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.     

热变形奥氏体动态再结晶晶粒直径与形变参数间的关系

本文采用高温轧制变形方式,研究了低碳低合金钢的热变形奥氏体动态再结晶行为以及动态再结晶晶粒直径与形变参数间的关系,并着重讨论了形变量对动态再结晶晶粒直径的影响,结果表明:热变形奥氏体动态再结晶晶粒直径不仅与Z参数有关(随Z增大而减小),而且还与形变量有关。在一定形变量范围内,随形变量增加,动态再结晶晶粒直径减小。     

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。     

碳锰钢压缩过程中非均匀应变与再结晶之间关系的研究

采用有限元方法模拟了热模拟试验的变形过程,分析了热模拟变形过程中的非均匀应变对奥氏体动态再结晶及晶粒尺寸的影响.结果表明,在等效应变最大的区域,奥氏体动态再结晶并非最完全,而剪应变对动态再结晶的影响则较大,在剪应变最大的区域,再结晶最完全,晶粒最细小.在试验所设定的最大变形量为62%的变形条件下,等效应变对晶粒细化的影响存在一个临界值,当等效应变大于0.96时,不完全动态再结晶区域的奥氏体晶粒得不到进一步细化,而随着剪应变的增加,奥氏体晶粒不断细化,可见剪应变对奥氏体晶粒尺寸的影响更大.因此,用等效应变等于实际应变处的晶粒尺寸来考察实际晶粒尺寸的方法,存在着不合理性.     

基于BP神经网络不锈钢锻造再结晶的晶粒尺寸模型

金属的热变形是一个非常复杂的非线性过程,热变形过程中的晶粒尺寸变化直接决定着变形后金属的组织和性能。利用BP神经网络处理了304不锈钢的热变形非线性系统,从试验数据中自动总结出规律。采用人工神经网络技术对304奥氏体不锈钢锻造工艺参数（变形温度和变形速率）,再结晶（包括静态再结晶、动态再结晶）和晶粒长大进行建模,分析了静态、动态再结晶晶粒尺寸,并对模型的预测性能进行了研究。     

38MnSiVS非调质钢奥氏体晶粒长大模型

 细化奥氏体晶粒是控制钢的组织与力学性能的重要方法。为了控制38MnSiVS非调质钢在轧制待温时间内的晶粒尺寸,利用热变形与定量金相方法,研究了38MnSiVS非调质钢变形后在不同待温温度、不同待温时间的再结晶奥氏体晶粒长大规律。结果表明,38MnSiVS非调质钢再结晶奥氏体晶粒长大过程与时间满足幂指数关系。基于试验数据,通过数值解析和非线性回归分析求得Anelli、Sellars与Sellars修正模型3种晶粒长大模型,其中Sellars修正模型预测误差最小为0.73%,能够更加精确地预测38MnSiVS非调质钢晶粒长大规律。由于形变储能等因素的影响,变形后再结晶奥氏体晶粒长大激活能为161 737.65 J/mol,远小于再加热过程奥氏体晶粒长大激活能。     

Study on dynamic recrystallization behavior of hot rolled TRIP steel produced by CSP process

The dynamic recrystallization behavior of hot rolled TRIP steel produced by CSP process was studied by means of Gleeble-3500 thermal simulation testing machine in the temperature range of 950-1150℃ with the strain rate of 0.1-10s-1 and the strain of 65%. And the effect of initial austenite grain size on the dynamic recrystallization behavior of TRIP steel was explored. The results show that the finer initial austenite grain size, the higher deformation temperature and the lower strain rate, the more positive austenite dynamic recrystallization of TRIP steel. Moreover, it is found that when the coarse grained samples (initial austenite grain size is 767.54μm) deform in the range of 1050℃ to 1150℃, the austenite dynamic recrystallization will take place, and the dynamic recrystallization activation energy of TRIP steel is deduced as 361539.17J/mol. The Zener-Hollomon parameter equation as a function of strain rate and temperature is determined. And the model of critical strain for dynamic recrystallization, the flow stress model of austenite at high temperature and the grain size model for dynamic recrystallization are also established. The calculation results are coincided well with the experimental results.     

热轧Nb微合金化TRIP钢高温区变形过程中Nb的析出行为

通过Gleeble热模拟实验研究了含0.038%Nb(质量分数)的热轧TRIP钢在高温奥氏体区的热加工工艺,借助光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析了组织演变和Nb的析出行为,并利用电感耦合等离子体发射光谱仪定量分析了Nb的固溶/析出程度.在1250℃奥氏体化5 min后添加Nb有70%固溶于奥氏体.在1000℃以上的奥氏体再结晶区变形过程中Nb的析出量仅占总固溶量的3%,不能有效抑制静态再结晶,奥氏体晶粒得到明显细化.在900℃的奥氏体未再结晶区变形前析出Nb量已达到总固溶量的9%,再结晶被抑制而获得拉长状奥氏体.奥氏体未再结晶区变形可促进铁素体转变并细化铁素体晶粒.再结晶奥氏体或形变奥氏体状态下冷却至650℃时分别有占总添加量的48%和40%的Nb仍以固溶态存在.      

锆含量对高强韧Ti-Zr微合金化钢奥氏体组织的影响

为了满足各行业对钢铁材料提出的更高强度、更好韧性的要求,在钢中加入适量的微合金化元素并结合合理的控扎控冷工艺,有利于在高温轧制阶段获得细小均匀的奥氏体再结晶晶粒,这是提高钢材强度及韧性的有效途径之一。通过Gleeble-3800型热模拟试验机,对两种不同锆含量的低碳微合金Ti-Zr钢进行多道次压缩变形试验,模拟实际轧制情况,研究试验钢在不同锆含量和不同变形方式(等温变形和变温变形)下的热变形行为,并结合组织观察分析讨论了锆含量和变形条件对试验钢奥氏体组织细化行为和析出行为的影响。结果表明,变形温度的升高可以降低高锆钢各道次的流变应力。变温变形条件下,锆含量的升高会提高试验钢各道次的流变应力;奥氏体再结晶晶粒会随着锆含量的升高和变形温度的降低而发生细化,采用变温变形方式比等温变形方式更有利于得到细小的奥氏体晶粒,高锆钢在1 050℃→1 25℃→1 000℃变温变形后得到了最小的奥氏体平均晶粒尺寸(为8.2μm);锆含量升高会提高试验钢中析出相的数量,变形方式对析出相数量的影响不大,变形温度的升高会使析出相发生粗化。锆含量增加所导致的形变诱导析出相的增多,以及变温变形过程中温度的降低,起...     

L360管线钢热轧过程静态再结晶行为的研究

奥氏体再结晶行为是影响热轧钢带组织和力学性能的1个主要因素。在热模拟试验的基础上,采用应力松弛法和显微组织观察法,对含Nb和Ti的L360管线钢热轧过程奥氏体静态再结晶行为进行了研究,分析了应变、变形温度、应变速率、原始奥氏体晶粒尺寸对奥氏体静态再结晶的影响。利用线性回归分析,计算出试验钢静态再结晶激活能为203kJ;同时通过回归,得出试验钢热轧过程静态再结晶动力学方程。     

60Si2MnA弹簧钢的热变形行为

通过热模拟压缩试验，研究了60Si2MnA弹簧钢高温变形时的力学行为和动态再结晶行为。由实验数据求得了60Si2MnA弹簧钢的热变形激活能，峰值应力，峰值应变以及动态再结晶晶粒尺寸与Zener-Hollomon参数之间的关系。结果表明，通过动态再结晶能获得细小的晶粒。     

DH36钢中碳氮化物析出的热力学分析

针对Fe-Nb-Ti-C-N系统, 利用双亚点阵模型对DH36钢中碳氮析出物析出条件进行热力学计算.计算结果表明, 钛的碳氮化物析出温度为1 380 ℃, 铌的碳氮化物析出温度为1 100 ℃.其中在1 100~1 400 ℃的高温区, TiN为影响奥氏体均热阶段晶粒长大的主要因素.在1 100 ℃以下的低温区NbC、TiC是抑制DH36钢中奥氏体再结晶及再结晶后奥氏体长大的重要因素.      

Austenite in the process of thermomechanical treatment of microalloyed spring steels

On a classical CrV-bearing spring steel 50CrV4 (1.8159) the effects of thermomechanical treatment (TMT) and additional microalloying with titanium and niobium on the processes in austenite were investigated. The aim of this study was to achieve an austenite state, that promises -after subsequent quench and tempering- mechanical properties of spring steels superior to those after conventional treatment. For laboratory tests the hot deformation simulator Wumsi was employed. It was found that after reheating to usual austenitization temperatures the austenite microstructure of steel 50CrV4 is widely uninfluenced by the initial as-delivered microstructure. Despite the finer austenite grain size occurring after austenitization, additional microalloying with Ti and Nb raises the recrystallization temperature considerably. The finding that the incubation time of austenite recrystallization can be prolonged up to several minutes by microalloying is decisive for the practical applicability of TMT. In this way the substructured state of polygonized austenite beneficial for martensite formation can be preserved over the time needed for additional production steps between hot rolling and hardening of leaf springs. Moreover, the deformation of a not recrystallizing austenite may favourably influence the distribution of undesirable tramp elements in spring steels.