材料加工组织性能控制9教程文件.ppt

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1、材料加工组织性能控制20069图7-4C量对Nb钢与不加Nb钢临界压下率的影响（2）碳对中高碳钢奥氏体再结晶临界变形量的影响不含铌钢：加铌钢：随碳含量临界压下量。碳量的多少决定了Nb的固溶量，碳量Nb的固溶量，轧制时析出量，阻止再结晶作用小。图7-5轧制前加热温度对0.4%C，1.38％Mn，0.023％Nb钢临界压下率的影响效果原因：固溶量增加阻止奥氏体再结晶作用加强。（2）铌、碳对中高碳钢奥氏体再结晶晶粒度的影响图7-6压下率、轧制温度对中碳钢（加Nb与不加Nb）轧制后再结晶晶粒度的影响图中得到：1)压下率愈大、所得再结晶奥氏体晶粒愈细；2)轧制温度对奥氏体晶粒尺寸的影响

2、较小；3)在同一变形条件下，加入铌的中碳钢比不加铌的中碳钢的再结晶晶粒细；4）碳含量对再结晶晶粒度影响较小。图7-7压下率对含Nb和不含Nb中高碳钢轧制后再结晶晶粒度的影响7.2中高碳钢控制轧制钢材的组织状态（1）常温组织以铁素体为主的钢材(Mn<1.0%)成分：0.42％C，0.55％Mn、0.032％Ni加热温度：1200C普通轧制：第一阶段压下率：50%，第二阶段压下率：35％，终轧温度：再结晶区下限（1050C1000C)所得常温组织：铁素体和珠光体；所占面积：各50%；铁素体晶粒：8级。图7-7-10.42%C-0.55%Mn-0.023%Nb钢的常规轧制组织（2

3、00）控制轧制工艺：第一阶段：压下率：50%，最后一道温度：再结晶区下限（1050～1100C）；第二阶段轧制：终轧温度：870C，压下率分别为：1)35%：铁素体晶粒比普通轧制时的铁素体晶粒细小，珠光体变得粗大。原因：2)压下率为50%：部分再结晶区轧制，铁素体和珠光体基本上都得到均匀细化。3)压下率为75%：铁素体晶粒组织更细化、均匀，晶粒度达到12～13级。中碳钢，如Mn<1%，钢的主体为铁素体时，仍是铁素体细化机理在起作用。控制轧制铁素体和珠光体充分细化。图7-7-20.42%C-0.55%Mn-0.023%Nb钢的控制轧制组织(a)35%;(b)50%;(c)75%（2

4、）常温组织以珠光体为主的钢材0.43%C，1.40％Mn钢：普通热轧：所得到的组织:铁素体在即将转变的奥氏体晶界上生成网状组织。控制轧制(再结晶区中轧制)：奥氏体再结晶晶粒细化铁素体及珠光体组织都得到细化。随着变形量的增加，细化程度增加。0.43%C，1.38%Mn、0.023%Nb钢：相同条件进行控轧，存在的问题：总结:中碳钢（尤其加铌钢）低温轧制不利。最好在奥氏体再结晶区进行充分的轧制尽量细化奥氏体晶粒。（3）共析钢共析钢控制轧制目的：珠光体团得到细化。珠光体球团尺寸取决于晶粒尺寸，随着晶粒尺寸，珠光体球团直径。过共析钢控制轧制目的：珠光体球团变小，同时亦使析出的网状碳化

5、物变薄。要在奥氏体再结晶区轧制，使奥氏体晶粒细小。7.3中高碳钢的组织与力学性能的关系(1)中高碳钢组织对性能的影响1)对强度的影响重要因素：珠光体的片层间距。式中0为纯铁素体强度，S、0.2为材料的屈服强度，I0为珠光体的片层间距，Ky为系数。各种强化因素对抗拉强度的影响：2)对塑性的影响:图7-10球状珠光体直径(dy)和断面收缩率关系珠光体球直径愈细，断面收缩率愈大，珠光体片层间距愈小延性愈好。碳化物体积和球化处理对的T影响1-球化处理（粒状渗碳体）；2-正火（片状渗碳体）含碳量和球化处理对u的影响1-球化处理（粒状渗碳体）；2-正火（片状渗碳体）3)对韧性的影响：各强

6、化因素对冲击值转变温度ITT的影响：珠光体碳分冲淡系数：（2）控制轧制中组织性能的变化强度变化：图7-12碳含量对控制轧制材(CR)与普通轧制材(HR)强度的影响碳量0.2%0.3%：含0.4%C以上：含0.8%C以上的钢：强度降低原因：1）珠光体的片层间距及珠光体(领域)的大小与奥氏体晶粒尺寸毫无关系。图8-13560C（833K）及600C（873K）铅浴淬火的珠光体领域直径和层间距与晶粒度的关系(a)珠光体领域直径和晶粒度的关系；(b)珠光体片层间距与晶粒度的关系2）温度愈低、晶粒愈细，珠光体成核点愈多。珠光体开始转变线和终了转变线发生变化。珠光体相变曲线随化温

7、度的移动状况珠光体生成温度和层间距的关系塑性、韧性的变化：图7-12-1碳含量对控制轧制材(CR)与普通轧制材(HR)塑性、韧性的影响碳量在0.2%0.8%范围内，控制轧制的脆性转化温度低。断面收缩率在0.20.8%C范围内，控制轧制材高，延伸率两者相差不大。对0.4%C钢，控轧材略低，对0.8％C钢，控轧材略高。塑性决定于珠光体球团、片层间距两个因素的迭加。总结：1)铁素体为主的钢，细化铁素体晶粒来提高强度和韧性；2)珠光体为主的钢，控制