文档介绍：,杨王1,3,孙祖庆2(1北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;2北京科技大学新金属材料国家重点实验室,北京100083;3泰山医学院放射学院,山东泰安271000)摘要:研究了低碳钢过冷奥氏体变形时,工艺参数即变形温度、变形速率和原始奥氏体晶粒大小对形变强化相变组织演变、转变动力学及相变完成时临界应变量c的影响。结果表明,c随变形温度降低而减小,随形变速率和原始奥氏体晶粒大小增大而增加。其中,变形温度对c的影响最大。在相同应变速率的条件下,降低变形温度、减小原始奥氏体晶粒尺寸,都起到了促进相变的作用,使转变动力学提前。在所研究的不同工艺中,组织演变和转变动力学均可分为两个阶段。第一阶段与晶界、孪晶界或形变带作为相变优先形核位置的位置饱和机制有关;第二阶段为晶内铁素体奥氏体相界前沿高畸变区的反复快速形核,是以形核为主导的过程,表现为形核位置不饱和机制。晶粒的长大在时间与空间上受到限制,形变强化相变完成时,可以使铁素体晶粒细化到2~3m。关键词:低碳钢;形变强化相变;临界应变量;组织演化;转变动力学中图分类号:TG1156文献标识码:A文章编号:10096264(2005)05006206形变强化相变作为一种在低碳钢中细化铁素体晶粒的有效途径。它强调铁素体相变在奥氏体温度过冷和形变的双重条件下进行,与传统的控制轧制工艺相比,大大增强了奥氏体向铁素体的相变驱动[1~5]力,明显提高了相变形核率,是一个以形核为主导的过程。利用形变强化相变机制可使低碳钢铁素体晶粒细化到2~3m。研究低碳钢热加工,特别是连铸热连轧过程中组织细化的可能性时,要涉及高温奥氏体形变再结晶、形变强化相变及铁素体动态再结晶等三个主要环节对最终组织细化的影响及它们之间的交互作用等一些基本问题。因而,探讨热加工中奥氏体晶粒大小、形变温度、应变速率等工艺参数对形变强化相变铁素体组织演变规律、转变动力学及相变完成的临界变形量的影响是非常必要的。进而,在优化工艺参数的基础上,适当提高过冷奥氏体动态相变的变形温度,以较小的道次变形量完成相变,通过形变强化相变获得细化均匀的组织,以适应我国现有生产轧机的轧制能力,具有重要的工业意义。本文主要从铁素体的组织演化和转变动力学两方面研究工艺参数对形变强化[6]相变和临界变形量c的影响。1实验方法实验材料采用普通商用Q235级别低碳钢,化学成分为Fe0171C036Mn009Si0013P0013S0025Al001Cu002Cr001Mo003Ni(质量分数,%)。制作热模拟试样前先锻成圆柱试样,始锻温度为1100∀,保温30min,终锻温度为900∀,锻后900∀正火,保温20min,随后空冷。为保证试样良好的淬透性,便于研究高温变形后的组织特征,圆柱试样尺寸为6mm#15mm。压缩实验在Gleeble1500热模拟实验机上进行,工艺如图1,变形温度在Ar3!A3之间。为了研究工艺参数对形变强化相变的影响,做了一系列压缩实验,具体工艺参数见表1。,,。为保留高温形变后的组织,变形后立即水淬。用DT1000热膨胀仪测定实验用钢未变形时的A3(805∀)和在不同奥氏体化温度保温不同的时间后以30∀s的冷速连续冷却时的Ar3(见表1)。将变形试样沿轴线方向切开,机械研磨、抛光,用4%的硝酸酒精溶液侵蚀,观察剖面中心的金相组织。收稿日期:20041230;修订日期:20050127基金项目:国家科委高技术研究计划(2001AA332020)作者简介:田景(1971!),女,讲师,硕士,从事钢铁材料超细化,E。第5期田景等:工艺参数对低碳钢形变强化相变的影响63定铁素体的转变量。借助SEM形貌图像和ImageTool图像分析软件,用截线法测量铁素体晶粒大小。∀1050105010501200min55515535353262740780780780Strain1后的冷却中被已形成的铁素体通过长大的方式吞并而消耗掉,从而造成晶粒尺寸大小不均匀。