Q550鋼文獻(xiàn)綜述

1、文獻(xiàn)綜述論文題目：Q550低碳微合金鋼熱變形行為研究姓名： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)：高強(qiáng)度低合金鋼具有較高的屈服強(qiáng)度，良好的焊接性能，冷加工性能良好，特別是在彎曲和板厚方向上的塑性性能良好，斷裂韌性高，較低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度，良好的熱加工性能等等。因此被廣泛應(yīng)用于建筑、船舶、高壓容器、管材、線材、車輛、工程機(jī)械等行業(yè)。這類鋼材能夠這么廣泛地的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。我國在20世紀(jì)80年代末就開始開展了相關(guān)方面的研究和開發(fā)，1998年就啟動(dòng)了新一代鋼鐵材料的重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，為實(shí)現(xiàn)新一代超細(xì)化、低成本、節(jié)能型鋼種的開發(fā)，發(fā)展了低碳貝氏體鋼的組織細(xì)化跟組織控制技術(shù)，基本實(shí)現(xiàn)了中溫轉(zhuǎn)變組織超細(xì)化及性能的大幅度提高，該技術(shù)

2、現(xiàn)在已經(jīng)在我國冶金企業(yè)全面推廣和使用。Q550屬于高強(qiáng)度低合金鋼，它在生產(chǎn)制備時(shí)采用控制軋制和控制冷卻工藝，微合金元素使鋼的奧氏體在轉(zhuǎn)變之前的熱變形過程中達(dá)到了合理的組織狀態(tài)，在轉(zhuǎn)變后得到更細(xì)小的鐵素體晶粒，從而使鋼具有高強(qiáng)度和高韌性的配合。而金屬的高溫塑性變形行為是制定其擠壓、軋制、扭轉(zhuǎn)等熱加工工藝的理論依據(jù)。所以研究Q550低碳微合金鋼高溫塑性變形時(shí)的流變應(yīng)力行為、- -T 相關(guān)性、變形條件與組織和性能間的關(guān)系以及變形過程中的回復(fù)和再結(jié)晶行為等，從而為Q550低碳微合金鋼的擠壓、軋制等熱加工組織與性能控制、工藝制定、模具設(shè)計(jì)、設(shè)備選型等提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)15。本綜述將簡單介紹Q550的

3、研究現(xiàn)狀，熱變形理論基礎(chǔ)，物理模擬和數(shù)值模擬，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，明確論文的研究內(nèi)容。一、研究現(xiàn)狀 研究材料的熱變形行為，流變應(yīng)力是材料在高溫下的重要變量之一，是表征合金和金屬的變形能力的一個(gè)基本變量。流變應(yīng)力的變化對(duì)應(yīng)著在變形過程中合金和金屬的顯微組織演變，利用流變應(yīng)力值能量化分析模擬合金的變形過程。在熱變形過程中，變形溫度、應(yīng)變量、應(yīng)變速率是影響流變應(yīng)力行為的三個(gè)重要參數(shù)。 在我國 20 世紀(jì) 80 年代初已經(jīng)開始了“控制軋制、控制冷卻”這一領(lǐng)域的研究，在實(shí)踐中也積累了豐富的有關(guān)軋制組織和工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)。重鋼股份公鋼研究所的陳文滿、李利、肖亞等6分析了研制CGQ550D鋼板的工藝和技術(shù)難點(diǎn)，研制出

4、了采用低碳貝氏體鋼成分設(shè)計(jì)，利用控軋控冷配合熱處理技術(shù)來生產(chǎn)550MPa級(jí)別的工藝；太鋼集團(tuán)臨汾鋼鐵有限公司的段雙霞7運(yùn)用了金相檢驗(yàn)、金相顯微硬度、力學(xué)性能測試等手段研究了Q550D鋼板延伸率不合格的原因并得出Q550D鋼中由于成分偏析而引起帶狀組織、MnS鋼中硫化物夾雜多級(jí)別高還有內(nèi)部疏松缺陷是鋼板軋制后延伸率不合格的主要原因，提出可以用熱處理技術(shù)來解決；呂斌、宋波8通過對(duì)Q550成分設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及軋制情況進(jìn)行分析，找出了合理成分組成，提出在冶煉工序中利用不銹半鋼增加鎳、鉻的含量以滿足鋼板成分需要的途徑；楊道和9針對(duì)Q550D在焊接過程中出現(xiàn)的常見問題提出了相應(yīng)的解決辦法；林鵬、嚴(yán)慧成等10

5、研究了Q550D在不同裝爐溫度下的組織演變過程，并探討了加熱制度，最終得到了在不同加熱制度下淬火之后的金相組織得出Q550D鋼理想的熱裝區(qū)間是共析線溫度下的低溫區(qū)；蔣慶磊、李亞江等11在不預(yù)熱條件下采用不同合金成分焊絲焊接 Q550鋼，研究了焊絲中的合金對(duì)焊縫組織、接頭抗拉強(qiáng)度及沖擊韌性的影響；馮路路12采用中碳高M(jìn)n的微合金化設(shè)計(jì)，采用TMCP工藝在兩階段軋制并加速冷卻最終生產(chǎn)出了符合性能要求的Q550鋼板；董現(xiàn)春、張熹等13 采用斜Y裂紋敏感性實(shí)驗(yàn)、焊接熱影響區(qū)最高硬度試驗(yàn)研究了Q550D鋼板的冷裂紋敏感性；張武斌14研究了軋制和冷卻工藝對(duì)550MPa汽車鋼板組織性能的影響，分別試驗(yàn)和調(diào)整

6、了加熱溫度、終軋溫度、軋制壓下率等軋制工藝參數(shù)和卷取溫度、卷取模式等冷卻工藝參數(shù)對(duì)550MPa級(jí)別汽車鋼板組織金額性能的影響。二、熱變形理論基礎(chǔ) 熱變形是金屬變形的一種，金屬在再結(jié)晶溫度以上發(fā)生的塑性變形。熱變形機(jī)制指的是熱加工過程中微觀組織的變化過程及原理，熱變形過程中鋼的奧氏體再結(jié)晶行為包括動(dòng)態(tài)再結(jié)晶、動(dòng)態(tài)回復(fù)、超塑性變形、各種微觀裂紋的形成、流變失穩(wěn)和熱加工過程中的析出溶解等過程。在熱變形條件下，隨著位錯(cuò)數(shù)量的增加，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)會(huì)使部分位錯(cuò)消失或重新排列，而畸變能累積到一定程度就會(huì)發(fā)生再結(jié)晶，使更多位錯(cuò)消失。這兩個(gè)過程同時(shí)在進(jìn)行，并貫穿在熱加工變形的全過程中，根據(jù)這兩個(gè)過程的平衡狀況來決定材

7、料的變形應(yīng)力。鋼在熱變形時(shí)加工硬化與再結(jié)晶過程同時(shí)存在，而加工硬化又幾乎同時(shí)被再結(jié)晶消除。自由鍛、熱模鍛、熱軋、熱擠壓等工藝都屬于熱變形加工。熱塑性變形的主要目的是通過發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶來獲得滿足使用要求的性能及晶粒組織。為了更加系統(tǒng)深入地研究合金的熱變形特征，首先對(duì)金屬材料熱變形過程中的力學(xué)行為及微觀機(jī)理要有全面的認(rèn)識(shí)，因此有必要對(duì)熱變形過程中的動(dòng)態(tài)軟化行為和典型流變應(yīng)力曲線特征進(jìn)行概述。1、流變應(yīng)力曲線特征 由于變形條件的不同，熱變形過程的流變應(yīng)力曲線可能會(huì)出現(xiàn)如下不同的幾種類型（如圖1）：（1）只發(fā)生加工硬化（曲線a）（2）只發(fā)生加工硬化與動(dòng)態(tài)回復(fù)（曲線b）（3）發(fā)生連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶（曲線c）

8、（4）發(fā)生不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶（曲線d）圖1 熱變形的流變應(yīng)力曲線類型在熱變形過程中，由于材料各部分受力不均勻，使不同部位的再結(jié)晶過程進(jìn)行的先后不同，因此產(chǎn)生了連續(xù)的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶（曲線c）和不連續(xù)的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶（曲線d）兩種情況，對(duì)于這種現(xiàn)象，各國學(xué)者從不同角度進(jìn)行了解釋，歸結(jié)起來大致有三種結(jié)論：（1）Luton和Sallar等人15認(rèn)為如果發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界應(yīng)變大于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶所需要的應(yīng)變量則當(dāng)?shù)谝惠喸俳Y(jié)晶完成時(shí)，再結(jié)晶晶粒位錯(cuò)密度未能達(dá)到發(fā)生新一輪動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界值，因而曲線表現(xiàn)為多峰，也就是發(fā)生不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；相反，如果，那么幾個(gè)再結(jié)晶循環(huán)就可以重疊的進(jìn)行，曲線就表現(xiàn)為單峰特征，也就是發(fā)生連續(xù)

9、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。（2）R.Ding和Z.X,Guo16則充分考慮了晶粒內(nèi)部位錯(cuò)密度跟晶粒尺寸的影響，假設(shè)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形核的位置為原始晶粒的晶界，當(dāng)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶開始后，如果原始晶界都已經(jīng)成為再結(jié)晶核心，新晶粒的位錯(cuò)密度還沒有達(dá)到發(fā)生新一輪動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界值，就需要應(yīng)變量的進(jìn)一步增加，這時(shí)候則發(fā)生不連續(xù)的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；反之，原始晶界被消耗之前，若新晶粒的位錯(cuò)密度就達(dá)到了產(chǎn)生新一輪動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界值，則發(fā)生連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。（3）Saksi17,18等人在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，流變應(yīng)力曲線特征與再結(jié)晶晶粒尺寸跟原始晶粒尺寸的比值有關(guān)：當(dāng)時(shí)，則由于原始晶粒較小，晶界面積較大，可以形成足夠多的再結(jié)晶核心，有利于不同部位再結(jié)晶

10、的同時(shí)發(fā)生，從而形成多峰值得流變應(yīng)力曲線，相反，若，則沒有足夠的晶界用于再結(jié)晶形核，在同一時(shí)刻試樣的不同部位將會(huì)處于再結(jié)晶過程的不同階段，因而流變應(yīng)力曲線表現(xiàn)為單峰值特征。典型熱變形流變應(yīng)力曲線可分為三個(gè)階段19（以曲線（b）為例）：（1）加工硬化：一方面，由于位錯(cuò)密度不斷提高，造成材料發(fā)生加工硬化，另一方面，由于變形在高溫條件下進(jìn)行，在變形過程中所產(chǎn)生的位錯(cuò)一部分通過滑移和攀移的方式，異號(hào)位錯(cuò)相互抵消或滑出表面而消失，一部分則可以重新排列形成亞晶界，從而發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)。隨著變形量的不斷增加，位錯(cuò)密度不斷增大，位錯(cuò)消失的速度也不斷增大，使得加工硬化速率減弱，因此第一階段曲線的斜率越來越小，但是總

11、體上加工硬化還是起主導(dǎo)作用。因此流變應(yīng)力隨著變形量的增加而增加，直到變形儲(chǔ)存能達(dá)到動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界值為止。（2）部分動(dòng)態(tài)再結(jié)晶：當(dāng)流變應(yīng)力達(dá)到峰值以后，隨著變形量的進(jìn)一步增加，流變應(yīng)力反而減小，這種現(xiàn)象發(fā)生的原因是由于金屬內(nèi)部的畸變達(dá)到一定程度后，變形儲(chǔ)能達(dá)到臨界值，變形的晶粒組織將會(huì)重新形核并長大，從而形成動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程，使得更多的位錯(cuò)消失。隨著變形量的增加，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的速度加快，在這一過程中由于位錯(cuò)增殖所造成的加工硬化越來越多的被動(dòng)態(tài)再結(jié)晶所抵消，達(dá)到峰值之后，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程開始占據(jù)主導(dǎo)作用，流變應(yīng)力開始下降。隨后，由于變形儲(chǔ)能在再結(jié)晶過程中得以釋放，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶速度也因?yàn)轵?qū)動(dòng)力的降低而變得相

12、對(duì)緩慢，流變應(yīng)力的下降速度也變緩，當(dāng)變形量達(dá)到某一數(shù)值后，變形的晶粒組織將全部完成動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程。在這一階段中，既有未發(fā)生完全再結(jié)晶的晶粒，也有位于晶界處等軸的新晶粒。（3）完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶：變形量繼續(xù)增大，達(dá)到某一定值之后，流變應(yīng)力維持在某一穩(wěn)定值處，這時(shí)加工硬化與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)位錯(cuò)的增殖與消失趨于穩(wěn)定，晶粒組織均為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶所形成的新晶粒。2、熱變形過程的軟化行為在金屬發(fā)生熱變形的過程中，一方面由于晶粒形狀、晶粒尺寸的變化，晶粒間將會(huì)產(chǎn)生碎晶，晶格發(fā)生扭曲，因此增加了滑移阻力，從而產(chǎn)生了“加工硬化”的現(xiàn)象，在力學(xué)行為上表現(xiàn)為強(qiáng)度和硬度上升，塑性和韌性下降；另一方面，由于熱變形

13、過程中溫度比較高，原子運(yùn)動(dòng)相對(duì)劇烈，金屬內(nèi)部產(chǎn)生位錯(cuò)的原子將恢復(fù)正常的排列，從而消除晶格扭曲，加工硬化部分被消除，這一過程稱為動(dòng)態(tài)回復(fù)。隨后由于變形量的進(jìn)一步增大，導(dǎo)致位錯(cuò)密度不斷增大，變形儲(chǔ)能也得以增加，當(dāng)變形量增大到某一臨界值以后，變形晶粒將會(huì)依附某些亞晶或雜質(zhì)相而生長形成新的晶粒，從而完全消除晶粒內(nèi)部的加工硬化，這個(gè)過程則稱為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶20。動(dòng)態(tài)回復(fù)得以進(jìn)行的原因是由于原子激活能升高，運(yùn)動(dòng)加劇，晶格缺陷減少，力學(xué)性能在一定程度上得以恢復(fù)。溫度較低時(shí)，主要得力于點(diǎn)陣缺陷的運(yùn)動(dòng)和點(diǎn)缺陷之間相互結(jié)合，在較高溫度下，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)加大，異號(hào)位錯(cuò)則通過交滑移和攀移兩種形式相互抵消，并且出現(xiàn)了亞晶的合并和

14、長大，位錯(cuò)密度得以降低。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是通過形核與核長大，最終形成無畸變的新晶粒的過程，可以完全消除加工硬化，其形核機(jī)制主要有21：（a）對(duì)于層錯(cuò)能較高的金屬，變形量較大時(shí)主要通過亞晶合并形成大角度晶界，再由于晶界的遷移，掃除了位錯(cuò)而形成再結(jié)晶晶粒核心；（b）對(duì)于高層錯(cuò)能金屬，當(dāng)變形量較小時(shí)，由于相鄰晶粒間位錯(cuò)密度差較大，迫使晶界移動(dòng)，晶界掃過的區(qū)域，位錯(cuò)密度得以降低而形成再結(jié)晶晶粒核心；（c）對(duì)于層錯(cuò)能較低的金屬，由于位錯(cuò)密度較高，易于形成位錯(cuò)胞，同時(shí)由于位錯(cuò)間的位相差較大，胞壁易于轉(zhuǎn)變?yōu)榇蠼嵌染Я２⑶蚁蛲膺w移，因而形成再結(jié)晶核心。三、物理模擬和數(shù)值模擬在材料科學(xué)研究中，為了評(píng)價(jià)工藝方案對(duì)材料性

15、能或產(chǎn)品質(zhì)量的影響，過去多采用反復(fù)試驗(yàn)的方法，這種單憑多次試驗(yàn)的“經(jīng)驗(yàn)”性的方法不僅要消耗大量時(shí)間、人力跟財(cái)力，而且還不能全面認(rèn)識(shí)材料在工藝過程中的變化規(guī)律。現(xiàn)代物理模擬技術(shù)和數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展和結(jié)合大大的改善了材料加工工藝的優(yōu)化手段。本研究也正是使用這兩種方法來研究來Q550的高溫變形特征。1、物理模擬技術(shù)在材料加工變形研究中的應(yīng)用物理模擬技術(shù)，從廣義上來說是指縮小或者放大試樣比例、或簡化條件、或代用材料，以試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠泶嬖偷难芯?，物理模擬是工業(yè)實(shí)際過程在試驗(yàn)設(shè)備上的再現(xiàn)，是一種重要的科學(xué)分析方法和工程研究手段。對(duì)于材料加工來說，物理模擬則通常是指利用小試樣，借助于試驗(yàn)裝置再現(xiàn)材料在制備或

16、加工過程中的受熱、受力的物理過程，充分的暴露和揭示材料或構(gòu)件在熱加工過程中的組織和性能的變化規(guī)律，評(píng)定或者預(yù)測材料在制備或者在加工過程中可能會(huì)出現(xiàn)的問題，為材料加工工藝的合理制定以及新材料的研制提供理論指導(dǎo)和技術(shù)依據(jù)2224物理模擬技術(shù)的發(fā)展與物理模擬試驗(yàn)裝置的不斷完善是密切相關(guān)的。當(dāng)前國際上應(yīng)用于材料加工領(lǐng)域的物理模擬試驗(yàn)機(jī)大致分為三大類25：第一類是以研究熱變形加工為主要目標(biāo)的，以日本富士電波工機(jī)株式會(huì)社生產(chǎn)的THERMECMASTOR-Z 為代表熱加工模擬器，其不足之處是在高應(yīng)變速率時(shí)不易模擬，而且快速冷卻保留變形時(shí)組織有困難；第二類則是以美國動(dòng)態(tài)系統(tǒng)公司開發(fā)和生產(chǎn)的Gleeble系列熱

17、模擬機(jī)，這是在世界各國最為流行的物理模擬試驗(yàn)設(shè)備，其熱變形加工模擬采用了計(jì)算機(jī)控制的液壓侍服系統(tǒng)、直接電阻加熱系統(tǒng)、負(fù)荷傳感器及激光測變形系統(tǒng)、快速冷卻系統(tǒng)、ISO-T壓頭和激光夾頭系統(tǒng)以及低值力測力夾頭系統(tǒng)，使熱變形加工模擬功能基本趨于完善；第三類則是熱加工扭轉(zhuǎn)模擬試驗(yàn)機(jī)，這類試驗(yàn)機(jī)在法國、加拿大還有一些歐洲國家應(yīng)用較為廣泛。本研究選用Gleeble-1500試驗(yàn)機(jī)。2、數(shù)值模擬技術(shù)在材料加工變形研究中的應(yīng)用數(shù)值模擬則是利用合適的數(shù)值分析方法，以數(shù)值的形式再現(xiàn)實(shí)際加工過程，也就是把物理模擬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值分析技術(shù)特別是有限元技術(shù)結(jié)合起來，進(jìn)而研究材料在塑性加工過程中的變形情況，溫度，應(yīng)力，應(yīng)

18、變的分布規(guī)律和微觀組織的變化情況。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展以及數(shù)學(xué)算法上的改進(jìn)，三維模擬技術(shù)已經(jīng)越來越成熟，并且開始在工業(yè)界得到廣泛的推廣和應(yīng)用。利用樣本估計(jì)的問題稱為Y關(guān)于x的回歸，如果為線性函數(shù)，即，這時(shí)估計(jì)的這類問題稱為一元線性回歸。假設(shè)：對(duì)于x在某個(gè)區(qū)間內(nèi)的每一個(gè)值均有。式中：a、b、均為未知參數(shù)。我們對(duì)Y作正態(tài)假設(shè)，也就是要討論下面這樣的樣本模型： （1-7）式（1-7）叫做一元正態(tài)線性回歸模型，我們先討論這種問題。由樣本通過一定的方法可得到式（1-7）中a、b的估計(jì)和，對(duì)于給定的x，我們?nèi)∽鳛榈墓烙?jì)，我們則稱方程為關(guān)于Y關(guān)于x的線性回歸方程，其圖形則稱為回歸直線。對(duì)樣本（x1，y1

19、），（x2，y2），（xi，yi），（xn，yn），由式（1-7）有 （1-8）考慮a，b的函數(shù) （1-9）用最小二乘法估計(jì)a，b，使。分別取Q關(guān)于a，b的偏導(dǎo)數(shù)，并令其為0，有 （1-10）得出方程組 （1-11）式（1-11）叫做正規(guī)方程組。由于則式（1-11）改寫為： 因?yàn)閤i不完全相同，方程組的系數(shù)行列式不為0，即。所以方程組有唯一的一組解，解出a，b，即為，。 （1-12）由于 （1-13）則式（1-12）可以改寫為 （1-14）其中Sxy，Sxx按式（1-13）計(jì)算。因此所求線性回歸方程為。 （1-15）上面我們討論了一元線性回歸方程，下面繼續(xù)討論多元回歸模型。 （1-16）式中b

20、0，b1，b2，bk，都是未知參數(shù)。 （1-17）是一個(gè)樣本。和一元線性回歸類似，我們用最小二乘法估計(jì)參數(shù)b0，b1，b2，bk。考慮函數(shù) （1-18）使。分別求Q關(guān)于b0，b1，b2，bk的偏導(dǎo)數(shù)，并令其為0。 （1-19）式（1-19）的等價(jià)形式為 （1-20）式（1-20）稱為正規(guī)方程組。我們用矩陣運(yùn)算方法解正規(guī)方程組，先引入矩陣X=，。這樣，根據(jù)矩陣的運(yùn)算規(guī)則，式（1-20）可以表示為矩陣形式：（表示X的轉(zhuǎn)置矩陣）。 （1-21）假定存在，在式（1-21）兩端同左乘有： （1-22）這就是B的估計(jì)，即 （1-23）方程 （1-24）稱為k元線性回歸方程。四、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶再結(jié)晶組織的演變：

21、形變過程中隨應(yīng)變量增大微觀組織發(fā)生變化的過程為:變形初期的加工硬化部分再結(jié)晶階段全部再結(jié)晶階段動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是一種非常普遍而重要的變形機(jī)制，它的發(fā)生與發(fā)展使得更多的位錯(cuò)消失，材料的軟化速度明顯加快，材料的變形應(yīng)力很快下降。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是在熱變形過程中發(fā)展的，即在動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形核長大同時(shí)持續(xù)進(jìn)行變形的，這樣由再結(jié)晶形成的新晶粒又發(fā)生了變形，產(chǎn)生了加工硬化，富集了新的位錯(cuò)，并開始了新的軟化過程。加熱溫度低，變形時(shí)原始奧氏體晶粒尺寸小，發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶所需變形量相對(duì)小，孕育期短，相對(duì)容易發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生要有溫度補(bǔ)償因子Z和變形量e之間的關(guān)系來局等。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是一個(gè)混晶組織，其平均晶粒尺寸D只由

22、加工條件Z來決定，Z和D的關(guān)系符合Z=A，Z愈大（即變形溫度低，變形速率大）則D愈小。并且與初始晶粒的尺寸無關(guān)。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶對(duì)變形參數(shù)是非常敏感，會(huì)顯著地受到熱加工過程中變形溫度和應(yīng)變速率的影響。而變形溫度和應(yīng)變速率通過影響動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的形核和長大行為來實(shí)現(xiàn)對(duì)再結(jié)晶組織的影響。一般應(yīng)變速率增大會(huì)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒細(xì)化。細(xì)化原因如下，(1)應(yīng)變速率增加，位錯(cuò)密度也相應(yīng)地增加，晶內(nèi)亞結(jié)構(gòu)豐富，滿足“尺寸和取向差異”的形核概率增大，即形核率N 增大。(2)在形核后的長大過程中，長大驅(qū)動(dòng)力是再結(jié)晶晶粒與原始晶粒的形變畸變能之差，變形速率越大，新再結(jié)晶晶粒內(nèi)也很快具有了較大變形畸變能，長大驅(qū)動(dòng)力相應(yīng)越小。變

23、形溫度對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的影響有兩方面：通過促進(jìn)動(dòng)態(tài)回復(fù)而影響動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的形核；增大擴(kuò)散速率而增大再結(jié)晶晶粒長大速率。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織是存在一定加工硬化程度的組織，因此在平均晶粒度尺寸相同的時(shí)候，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織比靜態(tài)再結(jié)晶組織有更高的強(qiáng)度。從生產(chǎn)上控制奧氏體晶粒度的角度來說，奧氏體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的晶粒大小僅由Z參數(shù)來控制，Z值有變形溫度和變形速度確定。如圖2：圖2 變形奧氏體不同條件下的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為(a)1s-1, (b)0.5s-1, (c)0.25s-1, (d)0.1s-11: 900, 2: 950, 3: 1000, 4: 1050, 5: 1100, 6: 1150五、研究內(nèi)容1、在 Gle

24、eble-3800熱力模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行高溫等溫壓縮試驗(yàn)，獲得Q550低碳合微金鋼的流變應(yīng)力曲線，探明其在高溫等溫壓縮變形條件下的變化規(guī)律。2、分析在試驗(yàn)變形條件范圍內(nèi)流變應(yīng)力與熱變形條件之間的關(guān)系，以及變形過程中的加工硬化、回復(fù)和再結(jié)晶行為等，得出了試驗(yàn)鋼的形變激活能Q，并建立了試驗(yàn)鋼的熱加工方程和流變應(yīng)力數(shù)學(xué)模型，為高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼熱加工組織與性能控制、工藝制定、模具設(shè)計(jì)、設(shè)備選型等提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。六、參考文獻(xiàn) 1梁益龍,向嵩,梁宇,譚起兵編.熱處理新技術(shù)講義.貴州:貴州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,2011 2 伍玉嬌主編.金屬材料學(xué). 北京:北京大學(xué)出版社,2011.8 3 張曉燕主編.材料

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