控轧控冷学习与培训说课讲解.ppt

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1、控轧控冷学习与培训1.1性能指标性能指标韧塑性影响因素强塑指标冲击韧性冷弯性能焊接性能韧塑性影响因素合金元素：H：会引起氢脆和延迟断裂（高强钢、强板、高建等）细化晶粒增加压下（缺陷焊合）组织：1）铸坯2）热轧组织3）碳化物分布坯料停放▲拉伸时的韧性断裂:颈缩为前导.▲应变硬化产生的强度增加不足以补偿截面积的减少,产生集中变形,出现细颈.▲细颈中心为三向拉应力状态,形成显微空洞,长大并聚合成裂纹,沿与拉伸垂直的方向扩展成中央裂纹,最后在细颈边缘处沿与拉伸轴成45°方向剪断,形成”杯锥断口”图4杯锥型断口形成过程韧性断

2、口的形成过程韧性断裂的形成原因韧性断裂多起源于空洞，这是由于钢材在熔炼过程中混入氧化物、硫化物等夹杂物粒子以及某些难变形的第二相粒子造成的。当钢材基体变形时，在夹杂物或二相粒子的相界面上产生强烈的附加拉应力，若界面的结合力弱，则很容易产生剥离，于是就在相界面上产生空洞。夹杂物及二相粒子的数量、几何形状、大小及其与基体结合的强度是影响断裂的重要参数。缺陷的焊合球形缺陷椭圆形拉长不同压下道次下缩孔变形图(a)(c)(b)钢板的厚度同为130mm时，采用大压下、正常压下和轻压下时，缩孔的焊合情况截然不同。采用大压下时缩孔

3、在第4道次被焊合，而采用轻压下时缩孔在第7道次被焊合，可见适当加大高温区的压下量有利于内部缺陷的焊合。焊合拉伸断口拉伸断口截面内出现的分层拉伸断口侧面上出现的分层原因分析：(1)化学成分：碳、锰及硫、磷含量，微合金元素的有无等；(2)铸坯质量：坯型及铸坯中心偏析级别的高低等；(3)加热制度：加热温度的高低、加热时间的长短，表面及芯部的温差等：(4)变形制度：再结晶区道次变形量的大小，变形的渗透程度等。1.2金属材料强化的主要机制位错强化、固溶强化、析出强化、晶界强化、亚晶强化、织构强化等。但实用钢材的强化并不是由单

4、一的强化机制决定，在大多数情况下，由几种机制叠加获得。在板带轧制过程中，如能有效控制这些碳、氮化合物的析出行为（数量、大小、形状和分布状态等），则可以充分发挥微合金化元素对钢材施行细晶强化和析出强化的双重作用。铌、钒、钛三种微合金元素对铁素体/珠光体钢晶粒细化、沉淀强化的影响规律如下图所示。1.2.1铌、钒、钛微合金化元素在钢中的作用铌、钒、钛对铁素体/珠光体钢脆性转变温度的影响图5.0.10%C,1.22%Mn,0.02%Nb钢在0.6Tm以上温度变形时的应力－应变曲线钢材热变形时的应力－应变曲线规律2.1钢材热

5、变形过程中的硬化、软化和组织结构变化2、轧制过程中的组织性能的变化（1）变形速率不变时，同一应变条件下，变形温度越高，所对应的真应力越低2）变形速率越低，所对应的真应力也越低，且真应力的峰值向真应力变小的方向移动3）随应变的增加，曲线呈现由高变低并逐渐趋于稳定的形态再结晶奥氏体的长大过程图9Q345钢不同停隔时间的奥氏体组织图10奥氏体晶粒的长大过程abcdef2.1钢材热变形后的静态再结晶过程再结晶奥氏体的长大过程从图9和图10可以看出：变形结束后随停隔时间的延长，沿着原来的奥氏体晶界，再结晶核心不断形成，在形变

6、储存能的驱动下形变奥氏体发生再结晶的数量不断增加，奥氏体平均晶粒尺寸不断减小，当奥氏体平均晶粒尺寸达到最小值时说明再结晶过程完成。其后随时间的延长，再结晶奥氏体逐渐长大，达到某一阀值时趋于稳定。由于试样心部和边部变形不均匀程度的差别，再结晶完成的时间略有差别。另外，还可以看出，随待温冷却速度的变化，奥氏体平均晶粒尺寸无明显变化，因为在再结晶过程中过冷度不是影响奥氏体晶粒大小的主要因素，所以不能采用增加过冷度的方法细化再结晶晶粒。再结晶行为对组织性能的影响图11变形量对强度的影响图12变形量对冲击功的影响在1000℃

7、以上的高温再结晶区轧制时，Q345钢的屈服强度和冲击功均比950℃以下的低温区轧制时低。以轧制温度同为1050℃而变形量不同的试样为例，当变形量由10%增加到40%时，屈服强度并没有上升，反而呈下降趋势，横向冲击值很低且随变形量的增加无明显变化；在950℃以下的低温区轧制时，不仅整体力学性能比高温区轧制时高，而且道次变形量对力学性能的影响比较显著，随变形量增加，屈服强度和冲击值都呈上升趋势，轧制温度越低，上升的趋势越显著。静态再结晶的临界变形量为了使再结晶能够充分进行，则所给予的压下率必须大于对应条件下静态再结晶的

8、临界变形量。该值随钢种和变形条件的不同彼此相差很大。普碳钢的临界变形量很小，且与温度的关系很弱，即普碳钢在较小的变形量、较宽的温度范围内均容易产生再结晶。而含铌钢的临界变形量却较大，在950℃以下的温度区域内要使含铌钢完成再结晶是很困难的。2.2钢材热变形后的静态再结晶过程轧制后奥氏体晶粒铁素体形核相变后控冷后形变硬化的铁素体变形区晶粒边界位错亚晶边界晶粒长