材料加工组织性能控制(第四章).ppt

图4-15 0.002%C钢、0.002%C-0.097%Nb钢和0.019%C-0.095%Nb钢的再结晶-速度-温度-时间和沉淀析出-温度-时间曲线的叠加 溶质铌只有在应变诱发沉淀出现时，才能起到延迟回复和再结晶作用。 （4）微合金元素对动态再结晶临界变形量的影响 机理：1）合金元素偏析于晶粒边界而引起的溶质原子的拖拉作用；2）合 金元素的碳氮化合物在晶界沉淀而引起的钉扎作用。 图4-9 实验钢1000?C变形时真应力-真应变曲线 （5） 微合金元素对再结晶数量的影响 图4-10 1000?C终轧后?晶粒再结晶面积百分率与析出Nb量的关系 （6） 微合金元素对再结晶速度的影响 图4-11 铌对含有0.05%C、1.8%Mn钢再结晶速度的影响 （7） 微合金元素对静态再结晶临界变形量的影响 图4-13铌对奥氏体再结晶临界压下率的影响（1道次） 1-加热温度1250?C，0.13%Nb，晶粒度：1.7级 2-加热温度1250?C，0.03%Nb，晶粒度：2.8级 3-加热温度1150?C，0.03%Nb，晶粒度：2.4级 4-加热温度1250?C，不含Nb，晶粒度：0.4级 （8） 微合金合金元素对再结晶晶粒大小的影响 图4-15 在普碳钢和含铌钢中，单道次的变形量和变形温度对再结晶奥氏体晶粒尺寸的影响 图4-14 铌对热轧1道次后的再结晶晶粒度的影响（不含铌钢和含0.03%铌的钢的基本成分相同） 1-加热状态下含0.03%Nb的钢 2-加热到1250?C后压下65%并且再结晶终了的不含铌钢 3-加热到1250?C后压下70%并且再结晶终了的含0.03%铌钢 总结： 铌在奥氏体中存在形式：1)加热时尚未溶到奥氏 体中的Nb(C、N)；2)固溶到奥氏体中的铌；3)加 热时溶解、轧制过程中又由奥氏体中重新析出的 Nb(C、N)。轧制的不同阶段，其阻止奥氏体再结 晶是不同的。 图4-16 含铌钢在变形50%以后等温时间内的再结晶与沉淀（0.10%C、0.99%Mn、0.04%Nb、0.008%N） 1-100%再结晶；2-50%再结晶；3-0%再结晶；4-20%沉淀；5-50%沉淀；6-75%沉淀；7-100%沉淀 4.3.3 晶粒细化和沉淀硬化 图4-5 强度和韧-脆转变温度与含铌量和含钛量的关系 铌的碳化物或氮化物和碳化铌引起的晶粒细化和沉淀硬化。后者的强化效果与加热时溶解的铌或钛的含量有关。 实验条件：0.10%C—0.25%Si—1.50％Mn，加热温度及终轧温度分别为1100℃和780℃，900℃以下的总压下率 为70％。 图4-6 0.035%Nb钢和0.15%Mo-0.035%Nb钢，强度和韧-脆转变温度与含铌量和含钒量的关系 (1)Nb：晶粒细化和中等的沉淀强化。 (2)Ti：含Ti量??强烈的沉淀强化? 产品的强度? ，晶粒细化是中等的。含量高时： (3)V：中等程度的沉淀强化和较弱的晶粒细化，与它的重量百分比成正比。 图4-28 铌和钒对20mm厚的控制轧制钢板屈服强度和缺口韧性（用夏比V型缺口，50%纤维状断口转变温度来测量）的影响 1-无Nb；2-0.04%Nb；3-0.08%Nb；4-无V 1-0.03%Nb,0.15%Cr,0.04%V,0.30%Ni； 2-0.03%Nb,0.04%V,0.20%Cr,0.20%Cu； 3-0.03%Nb,0.04%V,0.20%Cr；4-0.03%Nb,0.04%V 5-0.03%Nb,0.20%Mo；6-0.03%Nb 图4-29 钒、铬、铜、镍和钼对在1180?760oC温度范围内进行控制轧制的15.4mm厚钢板屈服强度和夏比V型缺口50%纤维状断口转变温度（FATT）的影响 （所有钢板的基本成分为0.09%C,1.35%Mn,0.30%Si） 4. 微合金元素在控制轧制中的作用 HSLA钢中常用合金元素及夹杂元素分类： 1)微合金化元素：铌(Nb)、钒(V)、 钛(Ti)、铝(Al)和硼(B)。 2)置换元素：硅(Si)、锰(Mn)、 钼(Mo)、铜(Cu)、镍(Ni)和铬(Cr)。 3)夹杂及硫化物形状控制的添加元素：磷(P)、 硫(S)、钙(Ca)、稀土金属(REM)及锆(Zr)。 影响 钢的塑性。 控制钢的强度、韧性、相变显微组织 微合金化元素: 特点：与碳、氮结合成碳化物、氮化物和 碳氮化物，高温下溶解，低温下析出。 作用：(1)加热：阻碍原始奥氏体晶粒长 大；(2)轧制：抑制再结晶及再结晶后的晶 粒长大；(3)低温：析出强化作用。 图4-1 ?中碳化物和氮化物的溶度积 特点： TiN： VC： NbC和TiC： (2)晶格结构特点