控轧控冷-学习与培训.ppt

主要内容1.1性能指标▲拉伸时的韧性断裂:颈缩为前导.▲应变硬化产生的强度增加不足以补偿截面积的减少产生集中变形出现细颈.▲细颈中心为三向拉应力状态形成显微空洞长大并聚合成裂纹沿与拉伸垂直的方向扩展成中央裂纹最后在细颈边缘处沿与拉伸轴成45°方向剪断形成”杯锥断口”缺陷的焊合1.2金属材料强化的主要机制在板带轧制过程中如能有效控制这些碳、氮化合物的析出行为（数量、大小、形状和分布状态等）则可以充分发挥微合金化元素对钢材施行细晶强化和析出强化的双重作用。铌、钒、钛三种微合金元素对铁素体/珠光体钢晶粒细化、沉淀强化的影响规律如下图所示。图5.0.10%C1.22%Mn0.02%Nb钢在0.6Tm以上温度变形时的应力－应变曲线再结晶奥氏体的长大过程再结晶奥氏体的长大过程再结晶行为对组织性能的影响轧制后奥氏体晶粒奥氏体/铁素体相变形态IA型：热轧过程中奥氏体始终都发生再结晶且再结晶后奥氏体晶粒具有明显的长大趋势当相变前粗化的奥氏体晶粒小于或等于N0.5级时在冷却的过程中先共析的铁素体晶粒主要在奥氏体晶界上形核并以片状的方式向晶粒内长大而形成魏氏组织。IB型：热轧过程中奥氏体始终都发生再结晶但相变前的奥氏体晶粒大于N0.6级或更为细小时奥氏体晶界是铁素体的主要形核位置由于奥氏体晶粒细小晶界的有效面积较大相变后可以获得具有等轴铁素体加少量珠光体的均匀组织。Ⅱ型：热轧过程处于奥氏体未再结晶的温度区域轧制变形后的奥氏体不再发生再结晶如果是多道次变形则道次间的应变是可以累积的相变过程中铁素体晶粒在形变的奥氏体晶界和晶内的形变带上同时形核铁素体的形核速度显著增大相变后可以获得均匀细小的铁素体加少量珠光体组织铁素体晶粒的大小取决于累积应变的数量。过渡型：热轧过程处于奥氏体部分再结晶的温度区域轧制变形后的相变过程介于Ⅰ型和Ⅱ型转变之间其相变产物可能会出现下列两种情况：（1）大部分奥氏体晶粒按IB型转变形成细小的铁素体和珠光体其余部分是未再结晶奥氏体晶粒相变后形成魏氏组织和珠光体；（2）部分变形量大的未再结晶奥氏体晶粒按Ⅱ型转变形成细小的铁素体和珠光体而另一部分变形量小的奥氏体则转变成魏氏组织和珠光体。形变诱导奥氏体/铁素体相变的特征奥氏体晶粒尺寸对CCT曲线的影响奥氏体未再结晶区变形温度对CCT曲线的影响－－900℃；－・－850℃；——800℃控制轧制和控制冷却就是在调整钢材化学成分的基础上通过对轧制过程中的温度制度、变形制度和轧后冷却制度等进行有效控制显著改善钢材微观组织并使其获得良好综合力学性能的轧制新技术。控轧控冷钢材与常规轧制钢和正火钢相比它不单纯依赖合金元素而是通过形变过程中对再结晶和相变行为的有效控制并结合轧后快速冷却工艺达到细化铁素体晶粒组织、使钢材强度和韧性同时提高的目的而且在降低碳当量的情况下能够生产出相同强度级别的钢材从而使焊接性能也大大提高。（1）奥氏体再结晶区变形阶段t≥950℃对加热时粗化的奥氏体晶粒反复进行轧制并反复再结晶后使之得到细化（2）奥氏体未再结晶区变形阶段t＝950℃-Ar3奥氏体晶粒沿轧制方向伸长、压扁晶内产生形变带这种加工硬化状态的奥氏体具有促进铁素体相变形核作用（3）奥氏体＋铁素体两相区变形阶段t<Ar3相变后为大角度晶粒和亚晶粒的混合组织（2）轧制温度的控制轧制温度的控制主要是强调对精轧温度区间的控制精轧温度越高终轧温度也越高奥氏体晶粒越粗大相变后易出现晶粒粗化及魏氏组织。通常要求最后几道次的轧制温度要适当降低使终轧温度尽可能地接近奥氏体开始转变的温度对低碳结构钢约为830℃或更低些对含铌钢可控制在730℃左右。（3）变形量的控制：通常要求在低温区保证足够的变形量在再结晶区轧制时要求道次变形必须大于临界变形量并采用不间隔的连续轧制。由于普碳钢的未再结晶区间很窄为实现完全再结晶、避免混晶组织出现必须充分重视道次变形量的设定而含铌钢在720－950℃的较宽温度区间内应变均可以累积因此更重视总变形量的设定。通常奥氏体/铁素体相变结束后的平均晶粒尺寸与铁素体形核速度I和铁素体晶粒长大速度G存在以下函数关系：式中：I－铁素体形核速度G－铁素体晶粒长大速度A、n－常数从式中可以看出要获得细晶的铁素体晶粒无非是增大铁素体的形核速度I或降低铁素体晶粒的长