【摘要】： 微合金鋼是現(xiàn)代冶金生產流程條件下生產的高新技術鋼材,在鋼中添加少量的微合金元素(主要是Nb、Ti和V等)即可大幅度提高強度并改善組織性能。鈮在微合金鋼中具有細晶強化和沉淀強化作用,能有效提高鋼材的韌性和強度,使得含鈮微合金鋼在世界范圍內得到了廣泛的應用。微合金鋼的生產是將控制軋制和控制冷卻與微合金化技術相結合,最終得到鐵素體類型的基體組織。因此,研究變形和微合金元素對奧氏體→鐵素體相變的影響規(guī)律,可為新型微合金鋼種的開發(fā)和實際生產中控軋控冷工藝的確定提供參考。 本文以鈮質量百分數(shù)分別為0.021%、0.081%、0.17%的三種低碳試驗鋼為研究對象,通過熱模擬試驗分析變形與鈮含量對奧氏體→鐵素體相變和鐵素體晶粒尺寸的影響。同時利用有限元軟件Marc模擬控軋后軋件的變形情況,分析變形條件對奧氏體的影響。并以超組元算法和KRC模型為熱力學基礎,結合Cahn動力學理論,從鐵素體的形核與長大機制出發(fā),計算三種試驗鋼奧氏體→鐵素體相變的時間—溫度—轉變量曲線。最后利用模型計算一種商用鋼的等溫轉變曲線,并與實測值進行對比,進一步驗證模型的準確性。 通過熱模擬試驗和定量金相組織分析,得到了不同成分、不同變形量、不同保溫溫度對三種試驗鋼的奧氏體→鐵素體相變和鐵素體晶粒尺寸影響規(guī)律。變形縮短了奧氏體→鐵素體等溫相變孕育期。在未變形條件下,鋼中Nb含量越高,相變孕育期越長;變形條件下,三種試驗鋼低溫奧氏體→鐵素體等溫相變的孕育期相差不大。鋼中Nb含量越高,等溫轉變過后得到的鐵素體晶粒尺寸越細小;等溫相變溫度越低,得到的鐵素體晶粒越細小;保溫時間越長,得到的鐵素體晶粒尺寸越大;保溫時間相同,三種試驗鋼變形35%比未變形等溫轉變得到的鐵素體晶粒小。 軋制過程當中三種試驗鋼變形20%和50%的應力值有限元模擬結果表明,計算值與實驗值的誤差在6%左右,符合有限元模擬要求。說明模擬結果可靠,模型建立合理。對3號鋼(C:0.036%,Mn:1.10%,Si:0.20%,Nb:0.170%)變形35%的情況進行了模擬,為奧氏體→鐵素體等溫轉變模型中變形儲能的計算打下了理論基礎。 奧氏體→鐵素體相變時間—溫度—轉變量曲線計算值與實驗值對比結果表明,以超組元算法和KRC模型為熱力學基礎,結合Cahn動力學理論,建立的奧氏體→鐵素體相變模型合理,計算方法可行。屬性不符
【圖文】：

在材料計算學中要想建立鋼鐵材料組織性能預測模型，首先必須確定在制造過程中的組織如何演化及其影響因素。典型的控制軋制三個階段和每個階段組織變化如圖1.1所示。

1.4變形奧氏體與未變形奧氏體的自由能濃度曲線形后的自由能升高50J/mol，按希勒特一斯塔范可計算得到鐵素體相與奧氏體相的平衡濃度，執(zhí)卜C{一，./嘛粕“，。獷右.青扮旅六節(jié)幾乍飛丫方燕雄含盤，重黃環(huán)圖1.5己變形和未變形條件下的鐵一碳狀態(tài)圖
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TG142.1

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