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怎樣去控制軋制與鋼材的強度、韌性

更新時間:2016-05-11 18:36 來源:神工機械 點擊數:
   控制軋制能使鋼材強韌化,其實質是通過調整各軋制工藝參數(如加熱溫度、變形量、終軋溫度、軋后冷卻)來控制鋼在整個軋制過程中的冶金學過程(如奧氏體在再結晶、合金元素及其碳、氮化物的固溶和析出、相變、加工硬化、織構等),最后達到控制鋼材組織和性能的目的。
控制軋制提高鋼材強度及韌性的三個主要機理。
1、品粒細化
    對于亞共析鋼來說,鐵素體晶粒越細,鋼材的強度越高,韌性越好。相變前的奧氏體品粒越小,相變后的鐵素體品粒也越小。控制軋制可以通過兩種方法使奧氏體品粒細化;一種是奧氏體加工和再結晶交替進行使晶粒細化;另一種是在奧氏體未再結晶區軋制。
降低鋼坯加熱溫度得到較小的原始奧氏體品粒,加大每一道次的變形量,降低終軋溫度,都有利于奧氏體再結晶晶粒的細化。
為了實現在奧氏體未再結晶區軋制,需要提高奧氏體的再結晶溫度,當鋼中含鈮、鈦、釩等微量元素時,就具有這樣的效果。因為這些元素的碳化物和氮化物由奧氏體析出后,可以明顯抑制奧氏體再結晶,從而有效地提高奧氏體再結晶溫度,使軋制過程能在非結晶區域進行。
2、碳、氮化物強化
    釩、鈮、鈦是比較強的碳化物或氮化物形成的元素,它們的碳化物或氮化物對鋼的組織和性能發生強化作用。
碳化物和氮化物在高溫時溶解于奧氏體,奧氏體向鐵素體轉變后析出,對鋼直接起彌散強化作用。
3、亞晶強化
    奧氏體品粒的變化,在奧氏體+鐵素體區域軋制時與在奧氏體再結晶溫度以下軋制時相同。已相變的鐵素體晶粒經軋制(變形)產生亞晶粒、位錯等使鋼強化。在兩相區域軋制的鋼材變為鐵素體晶粒(先形變后相變)和含有亞品的鐵素體品粒(先相變后形變)的混合組織,從而使鋼的韌性和強度提高。
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