Ti-Zr微合金化低碳鋼熱變形行為研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-26 03:13
近年來,隨著鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)向優(yōu)質(zhì)高效、綠色環(huán)保、低成本方向發(fā)展,微合金化元素Ti越來越受到人們的關(guān)注。針對Ti微合金化鋼在控軋過程中奧氏體組織晶粒粗大且具有混晶現(xiàn)象等問題,提出Ti-Zr復(fù)合微合金化,利用Zr來影響Ti的化合物析出相,發(fā)揮軋制階段Ti的碳氮化物對再結(jié)晶的作用,使奧氏體晶粒尺寸超細(xì)化和均勻化。因此,深入研究軋制過程中奧氏體熱變形行為、形變奧氏體組織動(dòng)態(tài)再結(jié)晶規(guī)律、組織演變規(guī)律以及其影響因素,從而控制其動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為,闡明Ti-Zr微合金化鋼的熱變形行為,探尋超細(xì)化奧氏體的新途徑,同時(shí)也希望為實(shí)際生產(chǎn)Ti-Zr微合金化鋼的工藝優(yōu)化提供理論依據(jù)。本文通過利用Gleeble 3800熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行不同熱變形條件下的等溫壓縮試驗(yàn)(T=900-1100℃,ε?=0.001-10 s-1),利用透射電鏡（TEM）、掃描電鏡（SEM）和金相顯微鏡（OM）等手段表征其微觀組織以及高溫階段未溶相的形貌特征;分析了熱變形條件對流變應(yīng)力的影響,并以此構(gòu)建出高溫本構(gòu)方程及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的數(shù)學(xué)模型;此外還探討了熱變形參數(shù)對其顯微組織形貌的影響以及Zr對于細(xì)化再結(jié)晶奧氏體的機(jī)制;以...
【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【圖文】：
在1225℃的Ti及Ti-Zr微合金化鋼奧氏體微觀組織
φ10×15 mm 的圓柱形試樣，其表粗糙度為 3.2，并要求試樣兩端的平行度為0.025 mm，垂直度為 0.01°，以確保實(shí)驗(yàn)的安全以及結(jié)果的可靠性。2.3.3 試驗(yàn)方案利用 Gleeble3800 熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行高溫?zé)崮M壓縮試驗(yàn)，將試樣以 10℃/s的速度加熱到1225℃保溫300s，以確保試驗(yàn)鋼內(nèi)部組織及成分均勻，再以10℃/s的速度降至各個(gè)變形溫度（900 - 1100 ℃，以 50 ℃為間隔），等待 30 s，確保試樣內(nèi)部溫度梯度均一。然后分別以不同的應(yīng)變速率（0.001、0.01、0.1、1 及 10s-1）進(jìn)行等溫?zé)釅嚎s試驗(yàn)，待工程應(yīng)變量達(dá)到 60%以后立即淬火以保留高溫狀態(tài)下的顯微奧氏體組織形貌。工藝路線如圖 2.2 所示。在實(shí)際的熱壓縮過程中，試樣的中心部位會出現(xiàn)“鼓肚現(xiàn)象”，為了在試驗(yàn)過程中獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，除了要保證試樣兩端的光滑以外，還要在高溫狀態(tài)實(shí)驗(yàn)時(shí)在試樣的兩端涂抹一層鎳基高溫潤滑劑，并且還要在試樣的兩端與設(shè)備壓頭之間墊上鉭片，鉭片的厚度約為 0.1 mm，以減少摩擦對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的干擾。
18圖 3.1 Ti-Zr 微合金化鋼在不同變形溫度下的流變應(yīng)力曲線, (a) = . s-1, (b) = . s-1, (c) = . s-1, (d) = s-1, (e) = s-1Fig. 3.1 The flow stress curve of Ti-Zr microalloyed steel at different deformationtemperature, (a) = . s-1, (b) = . s-1, (c) = . s-1, (d) = s-1, (e) = s-1在應(yīng)變速率較低且變形溫度較高時(shí)，試驗(yàn)鋼的流變應(yīng)力曲線呈動(dòng)態(tài)再結(jié)晶型，其軟化機(jī)制主要以動(dòng)態(tài)再結(jié)晶為主。在熱變形開始階段試驗(yàn)鋼內(nèi)部的位錯(cuò)密度增加并且位錯(cuò)之間的相互作用阻礙了位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，因而流變應(yīng)力迅速增加。當(dāng)流變應(yīng)力達(dá)到峰值后，隨著應(yīng)變量的增加促進(jìn)了位錯(cuò)滑移和攀移的進(jìn)行，使得位錯(cuò)發(fā)生合并與重組，因而流變應(yīng)力緩慢下降并趨近于一個(gè)穩(wěn)定的值，最終趨于平緩，
本文編號：2938922
【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【圖文】：
在1225℃的Ti及Ti-Zr微合金化鋼奧氏體微觀組織
φ10×15 mm 的圓柱形試樣，其表粗糙度為 3.2，并要求試樣兩端的平行度為0.025 mm，垂直度為 0.01°，以確保實(shí)驗(yàn)的安全以及結(jié)果的可靠性。2.3.3 試驗(yàn)方案利用 Gleeble3800 熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行高溫?zé)崮M壓縮試驗(yàn)，將試樣以 10℃/s的速度加熱到1225℃保溫300s，以確保試驗(yàn)鋼內(nèi)部組織及成分均勻，再以10℃/s的速度降至各個(gè)變形溫度（900 - 1100 ℃，以 50 ℃為間隔），等待 30 s，確保試樣內(nèi)部溫度梯度均一。然后分別以不同的應(yīng)變速率（0.001、0.01、0.1、1 及 10s-1）進(jìn)行等溫?zé)釅嚎s試驗(yàn)，待工程應(yīng)變量達(dá)到 60%以后立即淬火以保留高溫狀態(tài)下的顯微奧氏體組織形貌。工藝路線如圖 2.2 所示。在實(shí)際的熱壓縮過程中，試樣的中心部位會出現(xiàn)“鼓肚現(xiàn)象”，為了在試驗(yàn)過程中獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，除了要保證試樣兩端的光滑以外，還要在高溫狀態(tài)實(shí)驗(yàn)時(shí)在試樣的兩端涂抹一層鎳基高溫潤滑劑，并且還要在試樣的兩端與設(shè)備壓頭之間墊上鉭片，鉭片的厚度約為 0.1 mm，以減少摩擦對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的干擾。
18圖 3.1 Ti-Zr 微合金化鋼在不同變形溫度下的流變應(yīng)力曲線, (a) = . s-1, (b) = . s-1, (c) = . s-1, (d) = s-1, (e) = s-1Fig. 3.1 The flow stress curve of Ti-Zr microalloyed steel at different deformationtemperature, (a) = . s-1, (b) = . s-1, (c) = . s-1, (d) = s-1, (e) = s-1在應(yīng)變速率較低且變形溫度較高時(shí)，試驗(yàn)鋼的流變應(yīng)力曲線呈動(dòng)態(tài)再結(jié)晶型，其軟化機(jī)制主要以動(dòng)態(tài)再結(jié)晶為主。在熱變形開始階段試驗(yàn)鋼內(nèi)部的位錯(cuò)密度增加并且位錯(cuò)之間的相互作用阻礙了位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，因而流變應(yīng)力迅速增加。當(dāng)流變應(yīng)力達(dá)到峰值后，隨著應(yīng)變量的增加促進(jìn)了位錯(cuò)滑移和攀移的進(jìn)行，使得位錯(cuò)發(fā)生合并與重組，因而流變應(yīng)力緩慢下降并趨近于一個(gè)穩(wěn)定的值，最終趨于平緩，
本文編號：2938922
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