未再结晶区控制轧制.doc

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1、未再结晶区控制轧制(controlledrollinginsubrecrystallizationzone)钢在奥氏体再结晶临界温度(T再)以下至Ar3点以上温度区域中进行的控制轧制。T再是划分高温再结晶控制轧制和未再结晶控制轧制的界限温度。奥氏体再结晶临界温度(T再)是指钢在某一变形条件下保持3s时，使变形奥氏体发生3％～5％的再结晶的变形温度。T再受钢的成分和奥氏体晶粒尺寸的影响，钢中含有微量Nb能使T再升高100～150℃，粗大的奥氏体晶粒也能使T再明显升高。未再结晶区控轧是控轧工艺中最重要的一环，目的是为了获得更加细小的铁素体晶粒组织和较

2、大程度地提高钢的强韧性。因为钢在经过再结晶区的轧制之后，晶粒的细化是有一个限度的，它的极限值是20μm。就是说，在再结晶区中轧制，不管变形量多大，再结晶奥氏体的晶粒尺寸都不可能细化至小于20μm。这样尺寸的奥氏体晶粒，终轧之后至相变开始之前还会有一些长大，相变之后很难得到细于9级的铁素体晶粒组织。为了获得微细的晶粒组织，需要在未再结晶区中，将已经过在再结晶区轧制、有了一定程度细化的奥氏体继续给予轧制变形，使它被压扁和拉长，增加单位体积中奥氏体的晶界面积，同时在晶内还会产生大量的形变带和高密度位错。这些形变带与晶界的作用相似，均可作为相变时铁素体晶

3、粒形核的场所。相变前奥氏体的位错密度高，相变时铁素体的形核率就增大。由于在未再结晶区中变形能使铁素体的形核场地和形核率增大，因此在相变后便能获得微细的晶粒组织。未再结晶区控轧的工艺特点是：(1)轧制温度在T再～Ar3之间，终轧温度越低，越靠近A。。上方越好，因为终轧温度低，位错密度高。(2)轧制的道次压下率大小不限，因为是在T再以下轧制，奥氏体不发生再结晶，道次的变形量可以叠加。但是，由于变形温度较低和加工硬化效应等原因，变形抗力较大，所以道次压下率不能太大。(3)为了增加累积叠加效应，轧制过程不要停顿，轧制道次应连续进行。(4)总变形量应该在6

4、0％以上，因为奥氏体的变形程度是随着变形量的增大而增大的。当总变形量<30％时，奥氏体晶粒内部还没有形变带产生，仅是晶粒稍有些拉长，晶界面积增加很有限。在总变形量>30％之后，晶粒内部开始产生形变带，但是，在总变形量<60％时，形变形的密度仍不大，而且分布很不均匀。因此把总变形量增大至60％以上(最好是70％～80％)是很有必要的。未再结晶区控轧，除了起到细化晶粒组织和提高钢材的强韧性作用之外，还会产生以下3方面的效应：(1)发生了加工硬化，使变形抗力上升，所以，为了减轻轧机的负荷，可以采用较小的道次压下率。(2)发生了变形诱导析出。由于变形的驱

5、动，析出物的析出温度升高，析出速度增加。在未再结晶区析出的析出物能阻止晶粒长大和细化铁素体，对提高韧性很有利，而且还能间接地起到强化的作用。(3)发生了变形诱导相变。由于变形的驱动，相变点Ar3温度升高。Ar3温度升高的程度随变形量和奥氏体晶粒细化程度而增大，当总变形量为70％时，细晶粒(晶粒度≥4级)钢的Ar3约升高80～150℃，而粗晶粒(晶粒度≤3级)钢的Ar3则仅升高30～50℃。因为Ar3温度是划分未再结晶区控轧和两相区控制轧制的分界线，所以在制订控轧工艺时必须考虑到这些情况。能实现未再结晶区控轧并取得良好效果的钢，必须具有较宽的未再结

6、晶区。即必须有较高的再结晶临界温度(T再)和较低的Ar3温度，Nb、V、Ti等元素，特别是Nb，能显著地推迟奥氏体的再结晶。Nb能使T再提高100～150℃，使未再结晶区的范围宽达150～200℃，所以含有微量Nb的钢是实现未再结晶区控轧最理想的钢种，其次是含有V、Ti的钢。不含Nb、V、Ti的钢，如16Mn，它的T再约在820℃，未再结晶区的宽度不足50℃，要完全实现未再结晶区控轧(总变形量≥60％)是不可能的。但是，对于这类钢，在未再结晶区进行一定的变形，将终轧温度降至780～800℃，对于细化晶粒和提高钢的强韧性也是有好处的。