控轧控冷-资料.ppt

控制轧制的类型 （1）奥氏体再结晶区控制轧制 （又称为Ⅰ型控制轧制或常规轧制） 奥氏体再结晶区控制轧制的主要目的是通过对加热时粗化的初始?晶粒反复进行轧制—再结晶使之得到细化，从而使???相变后得到细小的?晶粒。并且，相变前的?晶粒越细，相变后的?晶粒也变得越细。 ?再结晶区轧制是通过再结晶使?晶粒细化，从这个意义上说，它实际上是控制轧制的准备阶段。?再结晶区域通常是在约950℃以上的温度范围。 (2) 奥氏体未再结晶区控制轧制 （又称为Ⅱ型控制轧制或常化轧制） 在奥氏体未再结晶区进行控制轧制时，?晶粒沿轧制方向伸长，在?晶粒内部产生形变带。由于晶界面积的增加，提高了?的形核密度，在形变带上出现大量的?晶核。这样进一步促进了?晶粒的细化。 相变后的?晶粒随着未再结晶区的总压下率的增加变细，?未再结晶的温度区间一般为950?C～Ar3。 (3) (?+?)两相区轧制 （又称为热机轧制） 在Ar3点以下的(?+?) 两相区轧制时，未相变?晶粒更加伸长，在晶内形成形变带。已相变后的?晶粒在受到压下时，于晶粒内形成亚结构。在轧后的冷却过程中前者发生相变，形成微细的多边形晶粒；而后者因回复变成内部含有亚晶粒的?晶粒。两相区轧制材料的组织为大倾角晶粒和亚晶粒的混合组织。由于亚晶的出现可使钢材的强度升高，脆性转变温度下降。 控制轧制的效应 （1）使钢材的强度和低温韧性有较大幅度的改善 控制轧制对细化晶粒有明显的作用，按常规轧制工艺，铁素体晶粒最好的情况为7～8级，晶粒直径20?m，而按控制轧制工艺，铁素体晶粒可达12级，其直径可为5?m。仅从这方面就可使钢材的强韧性能得到明显的改善。 课程内容 1. 钢的强化与韧化； 2. 钢的热加工金属学基础； 3. 变形条件下的相变； 4. 微合金元素在控制轧制中的作用； 5. 中、高碳钢控制轧制特点； 6. 控轧条件下钢的变形抗力； 7. 钢材的控制冷却； 8. 控制轧制和控制冷却的应用； 固溶强化 位错强化 沉淀强化 晶界强化 亚晶强化 相变强化 固溶体 铁和碳的相互作用表现为两方面 置换固溶体：溶质原子和溶剂原子尺寸相差较小，形成固溶体时溶质原子替换了溶剂晶格中的一部分原子，就形成了置换固溶体。如：Fe与Mn、Si 、Al 、Cr 、Ti 、Nb等形成置换固溶体 固溶强化 固溶强化的规律 固溶强化的规律 位错强化 位错强化 沉淀强化（第二相硬质点强化） 沉淀强化（第二相硬质点强化） 材料的组织与力学性能的关系 材料的组织与力学性能的关系 晶界强化 晶界强化 亚晶强化 相变强化 马氏体强化机制 马氏体强化机制 马氏体强化机制 变形对马氏体强化的影响 变形对马氏体强化的影响 变形对马氏体强化的影响 变形对马氏体强化的影响 韧性定义 提高钢材韧性的途径 强化机制对韧性的影响 韧性的定义及表示 韧性的定义及表示 韧性的定义及表示 韧性-脆性转化温度 韧性脆性转变温度 韧性脆性转变温度 韧性脆性转变温度 韧性脆性转变温度 提高钢材韧性的途径 提高钢材韧性的途径 强化机制对韧性的影响 强化机制对韧性的影响 强化机制对韧性的影响 强化机制对韧性的影响 强化机制对韧性的影响 材料韧性控制规律 材料韧性控制规律 钢的强化机制 控制轧制基于两个基本公式： 相变强化 主要是指马氏体强化（及下贝氏体强化），它是钢铁材料强化的重要途径。相变强化不是一种独立的强化方式，实际上它是前述的固溶强化，沉淀硬化、形变强化，细晶强化等多种强化效果的综合，它是钢铁材料最经济而又最重要的一种强化途径。 马氏体的形成过程 （a）当奥氏体过冷到MS点时，首先在晶粒内的某些晶面上生成马氏体晶核，并迅速长大； （b）马氏体转变不依靠已形成马氏体晶体的长大，而且依靠出现新的马氏体晶核，即马氏体形成与t保无关。 （c）奥氏体常常不能完全转变成马氏体主要源于生产上冷却温度没有真正达到Mf点。 （1）马氏体点阵为碳所固溶强化 马氏体是碳在a-Fe中的过饱和固溶体。当奥氏体转变成马氏体时，碳原子的数量由不饱和变成过饱和，点阵由面心立方变为体心立方，碳原子在晶格中的位置也发生了改变，因而引起了晶格畸变，在晶体内部形成了巨大的应力场。碳含量愈多，应力场也就愈大。这个应力场将和晶格体内存在的位错发生强烈的交互作用，阻碍位错的运动，从而起到强化作用。 （2）马氏体转变过程中晶粒得到细化 马氏体的比容比奥氏体的大，在奥氏体转变成马氏体时体积膨胀较大。因此在相变过程中产生很大的内应力。为了减小内应力，在转变产物中形成细小的孪晶。使马氏体的有效晶粒尺寸变小，晶粒间的取向增大，结果使钢