Nb微合金钢再结晶行为的研究

发布时间：2020-07-08 03:31

【摘要】： 钢热变形过程中的奥氏体组织变化与再结晶行为关系密切，再结晶机制控制着钢材热轧过程的组织演变。随着微合金化技术的发展，Nb被广泛应用在高强度钢的生产中，以提高其力学性能指标。微合金元素Nb的溶质拖曳作用和Nb(CN)析出物的钉扎作用，使得含Nb钢的再结晶行为较之C-Mn钢会被推迟，且较难发生。研究含Nb钢变形奥氏体再结晶行为是科学制定钢材轧制工艺的基础，对于Nb微合金钢工业生产中确定控轧工艺参数有重要意义。本文采用热模拟试验，结合微观组织观察，对比研究了含Nb钢和C-Mn钢的再结晶行为。通过分析不同变形阶段的真应力—应变曲线，研究了两个钢种的动态再结晶，分别确定了二者的奥氏体热变形方程、发生动态再结晶的临界条件，并分析了变形参数对动态再结晶晶粒的影响。利用应力松弛方法，对含Nb钢和C-Mn钢的静态再结晶行为进行了研究，分析讨论了影响静态再结晶的因素，确定了两个钢种奥氏体静态再结晶的动力学模型。在此基础上，分析了微合金化元素Nb对含Nb钢再结晶行为的影响。研究结果表明，固溶态Nb会延迟Nb微合金钢动态再结晶、静态再结晶的发生，并会显著提高相应的形变激活能和表观激活能；在其它变形条件一定时，含Nb钢形变奥氏体动态再结晶的晶粒会随着变形温度的提高而粗化、随变形速率增大而细化；变形量的增大加快了Nb微合金钢静态再结晶动力学；含Nb钢的析出行为和再结晶行为是竞争式获得形变储存能，当变形温度降低，含Nb钢的奥氏体静态再结晶被推迟，Nb(CN)化合物的析出发生。比较之下，C-Mn钢的奥氏体再结晶较易发生。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TG142.33;TG111.7
【图文】：

曲线,真应力,应力值,动态再结晶

矿\0.1了了 00500050内‘月.月.60吕 0100120140图3.8加工硬化率0与真应力的关系曲线(不同形变速率) Figure3.8TherelationshiPbetween0andstressatdifferentstrainrate化率(0)对真应力(。)微分(do/d。)的最小值，动态再结晶开始的应力即为该拐点所对应的应力值。图3.9和图3.10为不同变形条件下do/d。与真应力(。)的关系图，图中每条曲线的最低点对应的应力即为动态再结晶开始的应力，将得到的应力值对应于真应力一应变曲线，可得动态再结晶的初始变形量。图3.9为变形速率0.15一时，不同变形温度所对应的应力值。可以看出，在相同的变形速率下，随着变形温度的升高，动态再结晶开始发生所需的应力降低。如在900oC下C一Mn钢对应的应力值为 95MPa， 1100oC时则为 51.2MPa。且相对于C一Mn钢

曲线,淬水,真应变,动态再结晶

。分别为0.25和0.18。在变形速率为15一’时，应力一应变曲线未能呈现出明显的应力峰值。图3.13为两种变形条件下，真应变为0.33时所对的奥氏体淬水组织。从图中可以看出，变形速率为0.15一，时，奥氏体动态再结晶完全发生;变形速率为15一，时，奥氏体动态再结晶开始但并未完成，这个结果与前边的计算结果一致，所以，本次研究中利用0一。曲线分析确定的奥氏体动态再结晶临界条件是可信的。图3.13真应变0.33下的淬水组织Figure3.l3AustenitemierostruetureatstrainofO.33国内一些研究表明，碳钢、低合金钢在“105一’、卜1000℃时真应力一真应变曲线出现峰值，即能发生动态再结晶川。此外，材料的原始晶粒尺寸D。也影响着动态再结晶的发生。Z值一定时

淬水,变形温度,动态再结晶,变形速率

降低形变再结晶变形温度和增大变形速率对于动态再结晶晶粒细化有利[26J。3.5.1变形温度的影响图3.13、图3.14分别为加热温度1200℃、变形量60%、变形速率为0.15一，和15一，下，不同变形温度(900℃、1100℃)所对应的奥氏体淬水组织。图3.13不同变形温度下的淬水组织(￡二0.15‘，)Fi四re3.l3Austenitemierostruetureatdi挽rentdeformationtemperature(。为一s一’)从图中可以看出，相通变形速率下，1100℃所对应的奥氏体动态再结晶晶粒均要粗于900℃所对应的再结晶晶粒。随着变形温度的升高，动态再结晶晶粒粗化，

【引证文献】