熱變形和弛豫對低碳貝氏體鋼相變的影響

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1、熱變形和弛豫對低碳貝氏體鋼相變的影響12211楊濤,姚連登,李自剛,趙四新,金學(xué)軍(1上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,上海2000302寶鋼股份有限公司技術(shù)中心,上海201900)摘要:系統(tǒng)研究了奧氏體熱變形以及弛豫時(shí)間對低碳貝氏體相變的影響。塑性變形抑制貝氏體相變,隨著變形量增大,相變開始溫度降低,初始轉(zhuǎn)變速率加快,最終轉(zhuǎn)變量減小。隨著弛豫時(shí)間延長,相變開始溫度和轉(zhuǎn)變量逐漸升高并最終趨于穩(wěn)定。弛豫一定時(shí)間使貝氏體板條束界面清晰,板條細(xì)化。關(guān)鍵詞:低碳貝氏體;熱變形;弛豫;貝氏體相變;中圖分類號:Theeffectofhotdeformationandrel

2、axationonthetransformationoflowcarbonbainiticsteel12211YangTao,LIZi-gang,YaoLian-deng,ZhaoSixin,JinXue-jun(1ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai,200030,China2BaosteelTechnologyCenter,Shanghai,201900,China)Abstract:Afterhotdeformationandrelaxationofaustenite,thekinetics,especiallythe

3、microstructureevolvementsoflowcarbonbainiticsteelwerestudied.Withtheincreasingofstrain,Bsandthemaximumbainiticvolumefractiondecreases,however,transformationratesattheinitialstageareaccelerated.Withtheincreasingoftherelaxationtimeafterhotdeformation,Bsandthevolumefractionsofbainitet

4、ransformationincrease,andapproachtoamaximumvalue.Therelaxationmakestheboundariesofbainiticplatesbecomeclearandtheindividualplatebecomesthinner.Keywords:lowcarbonbainiticsteel;hotdeformation;relaxation;bainitictransformation;1引言[1]塑性變形對貝氏體相變的影響是一直以來尚未解決的問題,國內(nèi)外很多學(xué)者致力于這[2][3][4]方面的研究。

5、Shipway等人研究發(fā)現(xiàn)貝氏體等溫相變存在力學(xué)穩(wěn)定化現(xiàn)象。Yang,Larn等人的研究表明奧氏體熱變形抑制貝氏體相變,最終得到的貝氏體體積分?jǐn)?shù)減少。Yakubtsov[5]等人研究低碳微合金鋼的連續(xù)冷卻相變發(fā)現(xiàn),增大非再結(jié)晶區(qū)變形量,相變開始溫度Bs[6][7]降低。而Chiou,Huang等人在研究超低碳貝氏體的連續(xù)冷卻相變過程中卻得到了相反的[4-10]結(jié)論。文獻(xiàn)均得出結(jié)論,奧氏體變形抑制束狀貝氏體形成,促進(jìn)晶內(nèi)不平行的針狀鐵素體的形成,M-A分布變得雜亂且長度減小。[11,12]尚成嘉等人將弛豫-析出-控制相變(RPC)技術(shù)應(yīng)用于低碳貝氏體鋼中,得到

6、了細(xì)[4]化的貝氏體板條束。并指出存在一最佳弛豫時(shí)間。Larn對Fe-Mn-Si-C的研究表明隨著回復(fù)時(shí)間延長,貝氏體相變力學(xué)穩(wěn)定化傾向逐漸減輕。作者簡介:楊濤(1983-),男,碩士研究生。導(dǎo)師:李自剛(1970-),男,教授級高工,寶鋼首席研究員。金學(xué)軍(1969-),男,教授,博士生導(dǎo)師。59本文研究了不同變形量和弛豫時(shí)間對低碳貝氏體鋼相變以及微觀組織的影響。2試樣制備及試驗(yàn)方法試驗(yàn)鋼采用500kg真空感應(yīng)爐冶煉,真空下鑄成200mm方錠,經(jīng)過TMCP工藝軋制成25mm厚鋼板。試樣沿軋向加工成Φ8×12mm的圓柱體,試驗(yàn)在ThermecmastorZ熱

7、模擬機(jī)上進(jìn)行。為了研究不同變形量對相變的影響,采用工藝一:試樣以10℃/s的速度加熱到1200℃,保溫10min后以10℃/s的速度冷至830℃,以3/s的變形速率施以10%-60%的變形,接著以15℃/s的速度冷至室溫。為了研究弛豫時(shí)間對相變的影響,采用工藝二:試樣加熱過程同工藝一,在830℃經(jīng)受50%的變形,弛豫0s-200s后,以15℃/s的速度冷至室溫,均采用氦氣冷卻。工藝一中的試樣成分為:C0.02%,Mn1.45%,Si0.20%,含有微量Nb,Cu,Mo,B等微合金元素。工藝二中試樣成分:C0.05%,其它元素和工藝一中的試樣相同。試驗(yàn)得到的膨

8、脹曲線分別根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB/T5127-93和YB/

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