【摘要】：通過Gleeble熱模擬實驗研究了含0.038%Nb(質(zhì)量分數(shù))的熱軋TRIP鋼在高溫奧氏體區(qū)的熱加工工藝,借助光學顯微鏡、掃描電鏡和透射電鏡分析了組織演變和Nb的析出行為,并利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀定量分析了Nb的固溶/析出程度.在1250℃奧氏體化5 min后添加Nb有70%固溶于奧氏體.在1000℃以上的奧氏體再結(jié)晶區(qū)變形過程中Nb的析出量僅占總固溶量的3%,不能有效抑制靜態(tài)再結(jié)晶,奧氏體晶粒得到明顯細化.在900℃的奧氏體未再結(jié)晶區(qū)變形前析出Nb量已達到總固溶量的9%,再結(jié)晶被抑制而獲得拉長狀奧氏體.奧氏體未再結(jié)晶區(qū)變形可促進鐵素體轉(zhuǎn)變并細化鐵素體晶粒.再結(jié)晶奧氏體或形變奧氏體狀態(tài)下冷卻至650℃時分別有占總添加量的48%和40%的Nb仍以固溶態(tài)存在.
【圖文】：

工程科學學報，第37卷，第6期圖1熱變形工藝示意圖.(a)單道次變形;(b)雙道次實驗;(c)多道次變形Fig．1Schematicdiagramsofthethermomechanicalprocessingschedule:(a)single-passdeformation;(b)double-hitdeformation;(c)multi-passdeformation圖2實驗鋼1250℃保溫5min后淬火的組織狀態(tài).(a)奧氏體金相組織;(b)未溶顆粒的形貌;(c)未溶顆粒的能譜圖Fig．2Microstructuresofthetestedsteelheldat1250℃for5minandwaterquenched:(a)OMimageofaustenite;(b)TEMimageofundissolvedparticles;(c)EDSspectrumofundissolvedparticles·708·

曉等:熱軋Nb微合金化TRIP鋼高溫區(qū)變形過程中Nb的析出行為未溶解顆粒，以條帶狀分布為主，平均尺寸約為122nm．根據(jù)能譜分析結(jié)果(圖2(c))可以看出未溶顆粒主要為NbC．化學相分析測得奧氏體化后固溶Nb量為0.0264%，即鋼中Nb添加量的70%已經(jīng)固溶，而未溶部分(0.0116%)將不會在后續(xù)過程中起作用［11］．2.2Tnr溫度的確定利用雙道次壓縮實驗兩道次變形間隔中形變組織的軟化率可以分析析出粒子對奧氏體再結(jié)晶的影響，為防止變形過程中發(fā)生由于動態(tài)再結(jié)晶而導致的軟化，單道次變形量應小于動態(tài)再結(jié)晶臨界應變．圖3(a)為試樣在不同溫度下單道次變形時的流變曲線，圖3(b)則是相對應的(－dθ/dσ)--σ曲線，，其中θ=dσ/dε為應變硬化率，σ和ε分別為真應力和真應變．Poliak和Jonas［12］認為當－dθ/dσ取最小值時動態(tài)再結(jié)晶開始發(fā)生．結(jié)合熱變形曲線，可確定實驗用鋼在不同溫度下動態(tài)再結(jié)晶臨界應變在0.19～0.23，由此選擇雙道次壓縮實驗單道次變形量為0.16(15%)．圖3實驗鋼在950～1150℃以2s－1變形時的流變曲線(a)及(－dθ/dσ)--σ曲線(b)Fig．3Flowcurves(a)and(－dθ/dσ)--σcurves(b)ofthetestedsteeldeformedat950to1150℃and2s－1雙道次壓縮實驗可測定道次間隔期間的軟化率Fs，F(xiàn)s=(σm－σ2)/(σm－σ1)，其中σm為第一次卸載前對應的應力值，σ1和σ2分別為第一和第二道次熱變形2%時的應力值［13］．在道次間隔期間，奧氏體會發(fā)生靜態(tài)回復和靜態(tài)再結(jié)晶等軟化過程，導致變形組織中位錯密度降低，從而引起軟化現(xiàn)象．圖4為實驗鋼在1050～900℃時進行雙道次壓縮實驗所得軟化曲線．可以看出，在相同的應變量和應變速率條
【作者單位】： 北京科技大學新金屬材料國家重點實驗室;北京科技大學材料科學與工程學院;
【分類號】：TG142.1

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本文編號：2543078