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關(guān)子操控軋制·操控冷卻的根底研討
關(guān)于與操控軋制、操控冷卻(TMCP)以及與直接淬火“技能’,有直接聯(lián)系的首要機理等,從第4章到第7章現(xiàn)已論說過了。這些簡直都是隨需求應(yīng)運而生的鋼鐵公司內(nèi)部所作的研討。從70年代開端,有關(guān)這些機理,呈現(xiàn)了許多視界更廣的學(xué)院研討。以下試就與技能相關(guān)的、較深的、在大學(xué)和企業(yè)中所作的幾個根底研討稍作論說。
?????? 加工奧氏體的再結(jié)晶
因為奧氏體熱變形和由此帶來的再結(jié)晶改變是操控軋制·操控冷卻的根本機理,有關(guān)這方面的研討許多,但要在此觸及一切的研討是不或許的,因而詳細(xì)的請參閱專門的介紹和技能資料等。有關(guān)這些課題,在70年代后半期,日本國內(nèi)遍及對此重視,鋼鐵根底一起研討會設(shè)置“高溫變形部分(1977—1982年),打開了活躍的產(chǎn)業(yè)界和官方、大學(xué)的一起研討,該活動由日本鋼鐵協(xié)會的熱軋工藝冶金研討部分承辦,有關(guān)這些活動宣布了5份陳述。而且于1981年在匹茲堡召開了世界“微合金化奧氏體的熱機械處理”的演講會,會上宣布了許多有意義的研討成果。
對熱變形后的奧氏體再結(jié)晶的研討,大多數(shù)是經(jīng)過軋制后急冷各狀況的奧氏體凍住安排,用增加了表面活性劑的腐蝕液閃現(xiàn)前奧氏體晶界進行查詢的“直接法”來打開的。可是該辦法不適用于淬火性低的鋼,而且不能正確捕捉動態(tài)再結(jié)晶或敏捷進行的靜態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象。為此,引入了從中止熱變形中的σ-ε曲線或變形的2級變形中的軟化度,間接地推進動態(tài)再結(jié)晶或靜態(tài)康復(fù)進程(回復(fù)、再結(jié)晶)的研討手法。
Rossard等開發(fā)了可在廣規(guī)模的應(yīng)變速度和應(yīng)變量中,測定熱扭變形應(yīng)力的熱改變實驗機,進行了動態(tài)康復(fù)進程下的變形應(yīng)力的研討,后來還將該辦法應(yīng)用在了再結(jié)晶的模仿研討中。改變實驗的特色是可安穩(wěn)實驗至大的應(yīng)變停止,但假如是實心試樣,因為試樣斷面的應(yīng)變不均勻,因而在處理時要留意。另一方面開發(fā)了經(jīng)過直接通電加熱試樣,進行程序式的拉伸實驗的實驗機,引進了經(jīng)過下降2段變形時的應(yīng)力研討康復(fù)進程的辦法,這是在給予第1級變形卸載,過一段時刻后給予第2級變形,點評軟化度Xs的辦法。
式中,σ1、σm分別是第1級加工時的屈服應(yīng)力和變形中止時應(yīng)變?yōu)棣艜r的變形應(yīng)力,σ是第2級加工時的屈服應(yīng)力。依據(jù)Xs的時刻改變,可知道加工后的靜態(tài)回復(fù)進程(回復(fù)、再結(jié)晶)的改變狀況。Diaic等進而經(jīng)過可精細(xì)操控的緊縮實驗設(shè)備研討變形后短時刻進行的回復(fù)進程。大內(nèi)等開發(fā)了能夠從4x10-4/s到10/s的應(yīng)變速度進行程序化的緊縮變形,且變形后在0.01s以內(nèi)可急冷試樣的設(shè)備,使用該設(shè)備可進行精細(xì)的實驗,今后將逐步選用這樣的設(shè)備。
對動態(tài)再結(jié)晶自身以及后來敏捷開展的靜態(tài)康復(fù)進程的研討,選用憑借軋制的直接手法是很困難的,只要在選用上述的變形應(yīng)力或2級變形的手法后才變?yōu)榛蛟S。有關(guān)這方面的研討,從70年代初就開端了,有關(guān)動態(tài)再結(jié)晶的現(xiàn)象變得明亮??墒牵瑢?yīng)于大多數(shù)的研討是在10/s以上的軋制應(yīng)變速度,而是以10-410-1/s左右的低應(yīng)變速度進行的,這對了解現(xiàn)象的實質(zhì)是有用的,但要留意它對軋制時的現(xiàn)象并不適用。
有關(guān)動態(tài)再結(jié)晶,有作井等作了研討,他們對0.16C-0.5Mn鋼,拉伸應(yīng)變速度為10-7-1/s(包含部分18/s在內(nèi))時的動態(tài)康復(fù)進程,在得到許多變形條件下的σ-ε曲線的一起,將共與變形中的安排作了比照。他們提示出假如是進行動態(tài)再結(jié)晶的高應(yīng)變區(qū),再結(jié)晶粒徑(d)由初始最大應(yīng)力σp(依賴于T,ε)來決議。
式中,K、N是常數(shù),N=0.7。別的,他們還提醒出σ-ε曲線隨初期粒徑do和動態(tài)再結(jié)晶粒徑d之間的巨細(xì)聯(lián)系而顯現(xiàn)有特色的改變。即再結(jié)晶顆粒細(xì)化時(do)變?yōu)閱我环逯档那€;在顆粒粗大時(d>do)顯現(xiàn)出周期性的應(yīng)力振蕩。在該研討開展的根底上,酒井等幾位對σ-ε曲線的形狀以為,假定d為安穩(wěn)的動態(tài)再結(jié)晶粒徑,則do/ds=2是決議究竟為單一峰值仍是振蕩型的臨界值。關(guān)于此類σ-ε曲線的特色,可作如下闡明,結(jié)晶粒粗大時再結(jié)晶核少,因為再結(jié)晶的開展在遍地是不均勻的,因而整體上來說是變成單一峰值,而結(jié)晶粒細(xì)小時,會發(fā)作很多結(jié)晶核,因為再結(jié)晶及這以后的加工硬化整體上是同步開展的,因而軟化、加工硬化成為重復(fù)振蕩型。
式中,B、p是常數(shù),每種資料取不同的值,P為0.3—0.4左右。因而,在動態(tài)再結(jié)晶狀況下,越是高應(yīng)變速度和低溫變形,越是變成細(xì)晶粒。他們對合金元素的影響也作了查詢,即使是在動態(tài)再結(jié)晶時,鈮也會按捺再結(jié)晶,尤其是低溫側(cè)的再結(jié)晶。而且,很多增加Cr、Mn、Ni也有按捺作用。
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