热轧Nb微合金化TRIP钢高温区变形过程中Nb的析出行为

发布时间：2019-09-28 03:41

【摘要】：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.
【图文】：

工程科学学报，第37卷，第6期图1热变形工艺示意图.(a)单道次变形;(b)双道次实验;(c)多道次变形Fig．1Schematicdiagramsofthethermomechanicalprocessingschedule:(a)single-passdeformation;(b)double-hitdeformation;(c)multi-passdeformation图2实验钢1250℃保温5min后淬火的组织状态.(a)奥氏体金相组织;(b)未溶颗粒的形貌;(c)未溶颗粒的能谱图Fig．2Microstructuresofthetestedsteelheldat1250℃for5minandwaterquenched:(a)OMimageofaustenite;(b)TEMimageofundissolvedparticles;(c)EDSspectrumofundissolvedparticles·708·

晓等:热轧Nb微合金化TRIP钢高温区变形过程中Nb的析出行为未溶解颗粒，以条带状分布为主，平均尺寸约为122nm．根据能谱分析结果(图2(c))可以看出未溶颗粒主要为NbC．化学相分析测得奥氏体化后固溶Nb量为0.0264%，即钢中Nb添加量的70%已经固溶，而未溶部分(0.0116%)将不会在后续过程中起作用［11］．2.2Tnr温度的确定利用双道次压缩实验两道次变形间隔中形变组织的软化率可以分析析出粒子对奥氏体再结晶的影响，为防止变形过程中发生由于动态再结晶而导致的软化，单道次变形量应小于动态再结晶临界应变．图3(a)为试样在不同温度下单道次变形时的流变曲线，图3(b)则是相对应的(－dθ/dσ)--σ曲线，，其中θ=dσ/dε为应变硬化率，σ和ε分别为真应力和真应变．Poliak和Jonas［12］认为当－dθ/dσ取最小值时动态再结晶开始发生．结合热变形曲线，可确定实验用钢在不同温度下动态再结晶临界应变在0.19～0.23，由此选择双道次压缩实验单道次变形量为0.16(15%)．图3实验钢在950～1150℃以2s－1变形时的流变曲线(a)及(－dθ/dσ)--σ曲线(b)Fig．3Flowcurves(a)and(－dθ/dσ)--σcurves(b)ofthetestedsteeldeformedat950to1150℃and2s－1双道次压缩实验可测定道次间隔期间的软化率Fs，Fs=(σm－σ2)/(σm－σ1)，其中σm为第一次卸载前对应的应力值，σ1和σ2分别为第一和第二道次热变形2%时的应力值［13］．在道次间隔期间，奥氏体会发生静态回复和静态再结晶等软化过程，导致变形组织中位错密度降低，从而引起软化现象．图4为实验钢在1050～900℃时进行双道次压缩实验所得软化曲线．可以看出，在相同的应变量和应变速率条
【作者单位】： 北京科技大学新金属材料国家重点实验室;北京科技大学材料科学与工程学院;
【分类号】：TG142.1

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本文编号：2543078