含硼微合金钢静态及亚动态再结晶动力学模型研究

采用双道次压缩实验方法，在Gleeble-1500热模拟机上对某含硼微合金钢进行高温热变形道次间奥氏体再结晶软化规律的研究，并在实验基础上建立了该钢的静态及亚动态再结晶动力学模型。     

一种桥梁用耐候钢的静态再结晶模型

在MMS-300热/力模拟实验机上采用双道次压缩法,研究了桥梁用耐候钢在奥氏体区变形后道次间隔时间内的静态软化行为.分析了变形温度与间隔时间对静态软化行为的影响,采用应力补偿法计算了静态再结晶百分数.实验结果表明,在第一道次变形之后的5~10 s就发生了静态再结晶,变形温度、道次间隔时间对耐候钢的静态再结晶行为影响显著,变形温度越高,静态再结晶进行得越迅速.确定了耐候钢的静态再结晶激活能为190.57 kJ/mol,同时建立了静态再结晶动力学数学模型.     

Nb-Ti钢高温变形时动态再结晶行为及模型探讨

在热模拟实验上机实验的基础上，对Nb-Ti微合金钢高温变形时动态再结晶行为进行探讨，对该钢种动态再结晶数学模型进行研究。     

C和N含量对V微合金非调质钢静态再结晶量的影响

使用Gleeble-1500热/力模拟机,对四种V-N微合金非调质钢和一种非V-N微合金化对比钢进行了静态再结晶实验研究.研究结果表明:当钢中C质量分数为0.33%时,V-N微合金钢的静态再结晶要比未V-N微合金化的对比钢有明显滞后,尤以820～880℃温度范围内最为明显,因此钢中V析出物对道次间再结晶过程影响很大.进一步研究表明,V-N微合金非调质钢道次间静态再结晶量受C含量的影响并不呈简单线性关系:在760～880℃温度范围内,道次间静态再结晶量在钢中C质量分数为0.33%时均为极大值,而940℃下所有五种实验钢均完成了静态再结晶;钢中V析出物对道次间静态再结晶的影响机制相当复杂,与其析出时机关系很大.在此C含量下且V和Ti量均近似相同的V-N微合金实验钢中,发现当N质量分数从140×10-6增加到210×10-6时,该温度范围内道次间静态再结晶量下降14%～19%,N含量增加有明显抑制道次间静态再结晶的作用.     

铌对弹簧钢60Si2MnA动态再结晶的影响

在Gleeble-1500热模拟实验机上研究含铌弹簧钢的动态再结晶行为,用透射电镜对铌的析出物进行观察,并分析铌对弹簧钢动态再结晶的影响.结果表明,含铌弹簧钢易发生动态再结晶,在温度为850～1 050 ℃、变形速率为0.1～20 s-1条件下均发生动态再结晶;在变形速率为5 s-1的条件下,60Si2MnA动态再结晶的发生推迟50 ℃左右;在低温情况下,铌推迟60Si2MnA动态再结晶的主要原因是Nb(C,N)的析出及其钉扎作用.     

热连轧生产厚规格X80管线钢的静态再结晶行为及工艺优化

通过双道次压缩实验对首钢迁安公司2160热连轧生产的厚规格X80管线钢形变奥氏体静态再结晶行为进行了研究,依据实验规律对生产工艺进行了改进与优化.通过力学拉伸、冲击及落锤实验,对改进工艺后生产的X80钢的综合性能进行了检测,利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对X80钢卷显微组织进行了观察分析.结果表明:变形温度是影响奥氏体静态再结晶行为的主要因素;微合金碳氮化物的析出抑制了再结晶的进行,使软化率曲线出现了平台;利用实验结果回归计算出了X80管线钢的静态再结晶激活能为380kJ·mol-1,并根据文献研究讨论了结果的合理性.通过工艺改进与优化,所生产X80钢卷的显微组织细小均匀,呈现典型的针状铁素体特征;析出相中主要包含复合的(Ti,Nb)(C,N)以及单个的NbC;X80钢卷棒状试样的拉伸性能较相关标准均有较大富余量,尤其在冲击、落锤性能方面表现出了良好的低温韧性.     

X70管线钢热变形奥氏体的静态再结晶行为

通过双道次压缩实验,在Gleeble 1500热模拟试验机上研究了X70管线钢在不同变形工艺下奥氏体的软化行为,分析了不同变形温度、间隔时间、应变速率、变形量及初始奥氏体晶粒尺寸等参数对静态再结晶行为的影响规律,采用应力补偿法计算了不同变形条件下的静态再结晶百分率. 根据实验数据,计算出X70管线钢静态再结晶激活能为435.3kJmol-1,建立了其静态再结晶动力学模型.     

铌含量对低碳微合金钢回复再结晶行为的影响

采用应力松弛实验研究了低C含Nb微合金钢奥氏体热变形过程中的析出及再结晶动力学过程,通过实验及理论模型分析了析出/溶质拖曳对回复和再结晶行为的影响.结果显示:随Nb含量的增加,析出动力学曲线的鼻尖温度上升,但鼻尖温度对应的时间变化不大,约为20～30s;析出可明显抑制再结晶的发生,增加Nb含量将使非再结晶温度升高;Nb溶质通过拖曳作用阻碍晶界运动,减小了晶界迁移率,最终减慢再结晶过程的发生;对于低C含Nb实验钢,拟合得到再结晶激活能与Nb质量分数的0.5次方成正比.     

含Nb微合金钢动态再结晶行为研究

采用Thermecmastor-Z热模拟机,研究Q345E钢的动态再结晶(DRX)行为.结果显示,动态再结晶在高变形温度和低应变速率下更易发生,回归法计算铌微合金钢在950～1100℃温度范围内的变形激活能和应力指数分别为379.29±23.56kJ/mol和5.76.建立了计算动态再结晶峰值应变半经验公式.     

X46级管线钢热连轧过程中结晶组织演变及流变应力的预测

开发描述含铌微合金钢软化行为的再结晶及形变诱导析出模型，并对奥氏体再结晶动力学和结晶组织演变进行了模拟计算。在此基础上建立了计算精轧过程应力-应变曲线的流变应力模型，根据现场数据预测了X46级管线钢精轧过程中的轧制压力。结果表明，该模型的计算结果与实测值吻合较好，反映了工业生产的实际。     

Ti微合金化Q390高强钢热变形行为研究

通过单道次压缩实验,研究了屈服强度390 MPa级Ti微合金化高强钢的热变形行为,并建立了实验钢的变形抗力模型和动态再结晶数学模型.结果表明:随着变形温度的降低,变形抗力逐渐增大;随着应变速率的增大,应力-应变曲线由动态再结晶型转变为动态回复型.Q390钢的动态再结晶激活能为257.142 k J/mol.建立的高精度的数学模型可表征Ti微合金化Q390钢的高温变形行为.与常规成分体系相比,Ti微合金化成分设计的实验钢轧制时所需的轧制力较小,更容易发生动态再结晶,有利于奥氏体晶粒的细化,可有效地提高钢材强韧性.     

Static Recrystallization Behavior of SCM435 Steel

The static recrystallization behaviors in SCM435 steel were investigated by two-pass hot compression tests on MMS-200 thermosimulation machine. Effects of deformation temperature, strain rate,deformation degree and the initial austenite grain size on static softening were analyzed. The stress compensation method was used to calculate the static recrystallization. The kinetics model of the static recrystallization of SCM435 steel was established and the obtained activation energy for static recrystallization was 182. 8 kJ /mol. Results showed that within a certain time interval( 1-100 s),the static recrystallization fraction X of SCM435 steel increased as the deformation temperature,the deformation rate and the amount of deformation increased,and it decreased as the initial grain size increased and increased as the time interval increased.     

IF钢热变形铁素体的静态再结晶行为

在Cleeb-1500热力模拟试验机上采用双道次压缩法,研究了IF钢高温铁素体区变形后道次间隔时间内的软化行为根据实验数据分析了温度与间隔时间对其静态软化行为的影响,并且得到IF钢的铁素体静态再结晶激活能为Qrec=115kJ/mol,建立了静态再结晶动力学数学模型。     

冷变形后微合金钢碳氮化物的析出与组织

通过固溶时效处理，研究冷变形、时效温度等因素对微合金元素V，Ti，Nb的碳氮化物沉淀析出行为和组织演变过程的影响。结果表明：预变形试验钢的时效动力学曲线和未变形试验钢的时效动力学曲线具有相似的形状，预变形后达到的硬度峰值高，所需的时效时间缩短。预变形对含钒钢和含钛钢的碳氮化物析出动力学的影响很小，组织发生了再结晶并生成铁素体组织。预变形促进了含铌钢的碳氮化物较快析出，阻止再结晶，保持粒状贝氏体组织。     

热变形奥氏体静态再结晶行为的研究

利用双道次压缩的方法，在Gleeble 1500热模拟实验机上研究了低碳钢SS400在变形间隔时间内奥氏体的软化行为，以便为制定合理的细化晶粒轧制工艺提供实验和理论基础．采用后插法计算了在不同真应变条件下的静态再结晶率，通过双道次压缩测试静态软化动力学的实验表明，实验钢变形后很容易发生静态软化．在真应变为0．4、0．2时，静态再结晶激活能分别是Qmc=189．3、170.2kJ／mol。     

Ti微合金化汽车大梁钢510L动态再结晶行为

采用单道次压缩实验和阶梯试样热轧-淬火实验研究了低成本的Ti微合金化汽车大梁钢510L的动态再结晶行为.结果表明,应变速率为0.1s^-1时,变形温度为850~1050℃时均发生动态再结晶,应变速率为0.2s^-1时,只有在变形温度高于950℃时发生动态再结晶.变形温度的升高和变形量的增大会逐渐细化奥氏体晶粒,并使再结晶体积分数趋于增大.回归得到实验钢的动态再结晶激活能仅为211.43kJ/mol,说明Ti的添加几乎没有抑制高温奥氏体的动态再结晶,并建立了动态再结晶临界应变模型和动力学模型.     

变形量对Cu-Ni-Si合金再结晶行为的影响

对经过二级变形时效处理后的Cu-Ni-Si合金进行不同变形量的冷变形后,再进行退火处理,研究了变形量对合金抗软化性、再结晶组织和再结晶动力学行为的影响。研究结果表明:再结晶晶粒在晶界处形成,大的变形量能够提高再结晶的形核速率。经40%变形的合金的软化温度为470℃,再结晶温度在550℃左右;在400℃退火时,合金发生再结晶的激活能为162 kJ/mol。再结晶的激活能随变形量的增加而降低,当变形量由40%增至80%时,再结晶激活能由162 kJ/mol降至140 kJ/mol。     

薄板坯连铸连轧过程中的静态软化行为

采用本钢Gleeble-2000热/力模拟试验机模拟了本钢薄板坯连铸连轧过程中奥氏体的静态软化行为.结果表明:与不含Nb钢相比,含Nb钢明显抑制了奥氏体的静态再结晶,软化率曲线出现了平台;与固溶Nb相比,析出Nb对静态再结晶的抑制作用更大;同传统流程相比,薄板坯连铸连轧生产线轧制低碳钢(包括含Nb钢和不含Nb钢)在道次间隔期间的静态再结晶激活能明显提高,更不容易发生静态软化行为.