Ti-Zr微合金化低碳钢热变形行为研究
发布时间：2020-12-26 03:13
近年来,随着钢铁生产技术向优质高效、绿色环保、低成本方向发展,微合金化元素Ti越来越受到人们的关注。针对Ti微合金化钢在控轧过程中奥氏体组织晶粒粗大且具有混晶现象等问题,提出Ti-Zr复合微合金化,利用Zr来影响Ti的化合物析出相,发挥轧制阶段Ti的碳氮化物对再结晶的作用,使奥氏体晶粒尺寸超细化和均匀化。因此,深入研究轧制过程中奥氏体热变形行为、形变奥氏体组织动态再结晶规律、组织演变规律以及其影响因素,从而控制其动态再结晶行为,阐明Ti-Zr微合金化钢的热变形行为,探寻超细化奥氏体的新途径,同时也希望为实际生产Ti-Zr微合金化钢的工艺优化提供理论依据。本文通过利用Gleeble 3800热模拟实验机进行不同热变形条件下的等温压缩试验(T=900-1100℃,ε?=0.001-10 s-1),利用透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）和金相显微镜（OM）等手段表征其微观组织以及高温阶段未溶相的形貌特征;分析了热变形条件对流变应力的影响,并以此构建出高温本构方程及动态再结晶的数学模型;此外还探讨了热变形参数对其显微组织形貌的影响以及Zr对于细化再结晶奥氏体的机制;以...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
在1225℃的Ti及Ti-Zr微合金化钢奥氏体微观组织
φ10×15 mm 的圆柱形试样，其表粗糙度为 3.2，并要求试样两端的平行度为0.025 mm，垂直度为 0.01°，以确保实验的安全以及结果的可靠性。2.3.3 试验方案利用 Gleeble3800 热模拟实验机进行高温热模拟压缩试验，将试样以 10℃/s的速度加热到1225℃保温300s，以确保试验钢内部组织及成分均匀，再以10℃/s的速度降至各个变形温度（900 - 1100 ℃，以 50 ℃为间隔），等待 30 s，确保试样内部温度梯度均一。然后分别以不同的应变速率（0.001、0.01、0.1、1 及 10s-1）进行等温热压缩试验，待工程应变量达到 60%以后立即淬火以保留高温状态下的显微奥氏体组织形貌。工艺路线如图 2.2 所示。在实际的热压缩过程中，试样的中心部位会出现“鼓肚现象”，为了在试验过程中获得准确的数据，除了要保证试样两端的光滑以外，还要在高温状态实验时在试样的两端涂抹一层镍基高温润滑剂，并且还要在试样的两端与设备压头之间垫上钽片，钽片的厚度约为 0.1 mm，以减少摩擦对试验数据的干扰。
18图 3.1 Ti-Zr 微合金化钢在不同变形温度下的流变应力曲线, (a) = . s-1, (b) = . s-1, (c) = . s-1, (d) = s-1, (e) = s-1Fig. 3.1 The flow stress curve of Ti-Zr microalloyed steel at different deformationtemperature, (a) = . s-1, (b) = . s-1, (c) = . s-1, (d) = s-1, (e) = s-1在应变速率较低且变形温度较高时，试验钢的流变应力曲线呈动态再结晶型，其软化机制主要以动态再结晶为主。在热变形开始阶段试验钢内部的位错密度增加并且位错之间的相互作用阻碍了位错的运动，因而流变应力迅速增加。当流变应力达到峰值后，随着应变量的增加促进了位错滑移和攀移的进行，使得位错发生合并与重组，因而流变应力缓慢下降并趋近于一个稳定的值，最终趋于平缓，
本文编号：2938922
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
在1225℃的Ti及Ti-Zr微合金化钢奥氏体微观组织
φ10×15 mm 的圆柱形试样，其表粗糙度为 3.2，并要求试样两端的平行度为0.025 mm，垂直度为 0.01°，以确保实验的安全以及结果的可靠性。2.3.3 试验方案利用 Gleeble3800 热模拟实验机进行高温热模拟压缩试验，将试样以 10℃/s的速度加热到1225℃保温300s，以确保试验钢内部组织及成分均匀，再以10℃/s的速度降至各个变形温度（900 - 1100 ℃，以 50 ℃为间隔），等待 30 s，确保试样内部温度梯度均一。然后分别以不同的应变速率（0.001、0.01、0.1、1 及 10s-1）进行等温热压缩试验，待工程应变量达到 60%以后立即淬火以保留高温状态下的显微奥氏体组织形貌。工艺路线如图 2.2 所示。在实际的热压缩过程中，试样的中心部位会出现“鼓肚现象”，为了在试验过程中获得准确的数据，除了要保证试样两端的光滑以外，还要在高温状态实验时在试样的两端涂抹一层镍基高温润滑剂，并且还要在试样的两端与设备压头之间垫上钽片，钽片的厚度约为 0.1 mm，以减少摩擦对试验数据的干扰。
18图 3.1 Ti-Zr 微合金化钢在不同变形温度下的流变应力曲线, (a) = . s-1, (b) = . s-1, (c) = . s-1, (d) = s-1, (e) = s-1Fig. 3.1 The flow stress curve of Ti-Zr microalloyed steel at different deformationtemperature, (a) = . s-1, (b) = . s-1, (c) = . s-1, (d) = s-1, (e) = s-1在应变速率较低且变形温度较高时，试验钢的流变应力曲线呈动态再结晶型，其软化机制主要以动态再结晶为主。在热变形开始阶段试验钢内部的位错密度增加并且位错之间的相互作用阻碍了位错的运动，因而流变应力迅速增加。当流变应力达到峰值后，随着应变量的增加促进了位错滑移和攀移的进行，使得位错发生合并与重组，因而流变应力缓慢下降并趋近于一个稳定的值，最终趋于平缓，
本文编号：2938922
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