控轧控冷-6教学提纲.ppt

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1、第六章控轧条件下钢的变形抗力6.1各种因素对奥氏体变形抗力的影响6.2（A+F）两相区轧制时的变形抗力引言热金属的变形抗力值对于设计轧机设备、确定电机负荷和制定合理的轧制工艺规程都是不可缺少的。当采用控制轧制工艺后，由于要求板坯低温加热并采用反复形变再结晶细化晶粒，在奥氏体低温区要求有足够的累积压下量，以及要求极低的终轧温度(有时还要求在两相区终轧)等等。这些因素都使轧制压力增大，它往往成为满足控制轧制工艺条件的限制因素。引言在控制轧制中金属的变形抗力不仅是变形温度、变形量、化学成分的函数，而且与变形过程中金属的组织变化有关。控制轧制中组织的变化主要表现在以下几个方面

2、：(1)控制轧制要求在奥氏体未再结晶区保证必要的变形量，这就意味着每轧一道后轧件的奥氏体不能通过再结晶恢复到原来的状态，也就是说存在着残余变形。因此在这个区内的变形抗力就不仅和该道次的轧制条件有关，而且和它的变形历史有关。引言含铌等微量合金元素的钢，通过变形诱导析出微细的碳氮化合物抑制了奥氏体再结晶的发生，促使残余变形更易于发生，在形变累积作用下使变形抗力提高。在连续棒材轧机和带钢热连轧机组的精轧机上的轧制速度很高，机架间的轧制间隙时间在1s以下，后段轧机间甚至达到0.1s，因此在热连轧精轧机组上高速轧制时，即使对不含铌等微量元素的钢种，奥氏体的静态再结晶也受到抑制，

3、从而产生变形的累积效果，使变形抗力增高。引言(2)控制轧制中广泛采用在奥氏体再结晶区中反复进行形变-再结晶，使奥氏体晶粒不断细化的工艺。细小奥氏体晶粒的产生同样也导致变形抗力的升高。(3)控制轧制还可能在(A+F)两相区进行轧制。F的存在当然就会改变单一奥氏体组织的变形抗力。正是由于组织因素的影响，所以不能简单的照搬过去热加工状态下的变形抗力公式用作控制轧制的轧制压力计算，还必需考虑组织因素的影响。本章将简单介绍控制轧制中组织变化和变形抗力的关系。6.1各种因素对奥氏体变形抗力的影响一、奥氏体晶粒尺寸对变形抗力的影响二、微量元素对变形抗力的影响三、多道次变形对变形抗力

4、的影响四、形变热对变形抗力的影响奥氏体晶粒尺寸对变形抗力的影响奥氏体晶粒尺寸愈小屈服应力愈大。ASTM晶粒度从0级细化至8级，屈服强度值可相差20％。高温控制轧制通过反复形变-再结晶可使晶粒细化到20～40μm，相当于ASTM6～8级，因而在该区多道次轧制时需考虑晶粒细化的影响。0.08％C，0.2％Si，1.5％Mn钢，在900～1250℃的加热，以获得不同的奥氏体晶粒尺寸，然后统一在900℃下变形，变形速度为10.3s-1。变形量分别为0.1，0.2，0.3。得到不同奥氏体晶粒尺寸与屈服强度的关系。微量元素对变形抗力的影响控制轧制利用铌、钒、钛等微量元素获得细小铁

5、素体晶粒和析出强化效果，但是铌等元素的添加也对变形抗力产生很大的影响：在高变形速度时，变形应力的增加是由于固溶于奥氏体中的铌抑制了动态回复而产生的。在2.1×10-3s-1的变形速度下出现了动态再结晶行为的应力-应变曲线。铌的添加促使产生动态再结晶的临界变形量向高应变一侧移动，并提高了变形抗力。微量元素对变形抗力的影响加热到1100℃的试样在1100℃下变形获得细化的奥氏体再结晶晶粒后，分别在1000℃和850℃给予30％变形时所得到的变形应力值。曲线表明随着微量元素添加量的增加，变形应力增大。铌、钛的作用较大，钒的作用较小。微量元素对变形抗力的影响使奥氏体变形应力增

6、加，另一方面是由于在1100℃下的形变的原因，一方面是由于固溶于奥氏体中微量元素的作用诱导析出的和在变形温度下析出的Nb(C、N)、Ti(C、N)抑制了奥氏体的再结晶。而钒在该温度下析出量很少，因此对变形应力的影响小。可以预见到加热温度的降低就减少了固溶的铌量和钛量，从而降低了应力升高的倾向。多道次变形对变形抗力的影响两次变形的间隔时间里所发生的变形软化情况决定了变形累积效果，直接影响了第二次变形时的变形应力。图6-4曲线表明第二次变形中的屈服应力是随着温度和待温时间的变化而变化的，其软化率反映了静态回复和静态再结晶的进行情况。相当于在可逆式多道次轧制时累积变形的情况

7、。0.03％Nb钢在两次变形中第一和第二次变形时的应力应变曲线。变形温度为1000℃和900℃，间隔时间在1～20s之间。多道次变形对变形抗力的影响变形温度愈高、间隔时间愈长，软化率值愈大。图中直线斜率改变的点就是发生回复向再结晶的转变点。在第三次变形时出现斜率改变点的温度低于第二次变形时出现斜率改变点的温度。这是由于后者的有效应变增加的原故。铌的存在使奥氏体再结晶开始温度升高。Si-Mn钢和含0.03％Nb钢的软化率随变形温度和间隔时间而变化的曲线。三个变形阶段，每一阶段的变形量都是10％。多道次变形对变形抗力的影响在类似的多次变形实验表明(原始晶