• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      Fe-C-Si-Mn-V鋼的顯微組織及熱變形行為研究

      2013-04-23 03:08:10劉成寶許寶玉朱京軍易紅亮
      山東冶金 2013年2期
      關(guān)鍵詞:合金化碳化物伸長率

      劉成寶,許寶玉,朱京軍,易紅亮

      (萊蕪鋼鐵集團有限公司 技術(shù)研發(fā)中心,山東 萊蕪 271104)

      1 前言

      隨著低成本、節(jié)能、輕量化的發(fā)展要求,低合金高強度鋼的研究日益受到重視。在鋼中添加釩元素進行微合金化,實現(xiàn)細晶強化和沉淀強化,提高鋼材的強度[1],并且主要通過熱機械控制軋制(TMCP)[2]控制晶粒尺寸和碳氮化釩的析出。TMCP主要依靠附加超快冷或在線熱處理等設(shè)備實現(xiàn)。對于型鋼等產(chǎn)品,受制于產(chǎn)品規(guī)格、形狀及設(shè)備等原因,很難實現(xiàn)均勻的TMCP。因此,開發(fā)無須TMCP工藝、常規(guī)空冷過程就能夠晶粒細化和沉淀強化的鋼具有一定的意義。另外,通常在鋼中加入的釩元素質(zhì)量分數(shù)<0.1%,而且多是針對低碳含量鋼進行微合金化[3],對碳含量和微合金化元素較高的研究較少。本研究分析質(zhì)量分數(shù)為0.26%C、0.3%V的Fe-C-Si-Mn-V鋼,研究其組織與性能,以期為適合常規(guī)空冷工藝的含釩鋼的研發(fā)提供一定參考。

      2 試驗方法

      試驗鋼采用真空感應(yīng)爐熔煉,澆注成30kg鋼錠。試驗鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù)):0.26%C、0.8%Si、1.2%Mn、0.3%V、0.03%Al、0.06%Ti,其余為Fe和雜質(zhì)。鋼錠在1200℃加熱后,經(jīng)空氣錘鍛造成若干根100mm×60mm的鍛件。鍛件在1200℃加熱2 h后,在Φ450mm的軋機上軋制,開軋溫度1100℃,終軋溫度900℃,軋制7道次成10mm厚的板材,隨后在空氣中冷卻。鋼板取樣后,在WDW-300E微機控制電子式萬能試驗機上按照GB/T 228—2010標準進行拉伸性能測試。利用SUPRATM55熱場發(fā)射掃描電子顯微鏡和光學(xué)電鏡對微觀組織進行觀察。

      壓縮試驗在Gleeble-1500試驗機上進行,熱模擬試樣為Φ8mm×12mm的圓柱體。試驗時,試樣以20℃/s快速升溫到1250℃,保溫30 s,以10℃/s冷速冷卻到變形溫度,保溫2min進行變形,以一定的變形速率進行壓縮,變形量為80%。采用了4個變形溫度,分別為1050、1000、950和900 ℃,采用的3個變形速率為0.1、1和10 s-1。試樣變形后立即噴水冷卻,以保留原有高溫變形組織。

      3 試驗結(jié)果及分析

      3.1 顯微組織及拉伸性能

      試驗鋼的顯微組織如圖1所示,主要為鐵素體+珠光體,含有少量的馬氏體。其中珠光體組織的含量約為25%。在微合金化鋼軋制后的冷卻過程中,釩元素超過其固溶度,以碳化物的形式析出[4],但由于試驗鋼中碳含量和釩含量較高,碳化物尺寸較大。圖2顯示鋼中存在著尺寸約為0.3μm的碳化物,部分碳化物分布在晶界處。試驗鋼的拉伸性能為:屈服強度823MPa,抗拉強度1011MPa,伸長率為8.5%。從圖3a中的拉伸斷口形貌可以看出,試樣斷裂的方式為解理斷裂。碳化物與基體的界面在拉伸過程中容易開裂,從圖3b斷口的進一步放大可以看到粗大的碳化物,較為粗大的或者沿晶界分布的碳化物應(yīng)是伸長率較低的原因。

      3.2 單道次壓縮曲線

      圖4a、b、c分別是試驗鋼在變形速率為0.1 s-1、1 s-1和10 s-1時的熱壓縮曲線,在變形速率相同時,隨著變形溫度的增加,變形抗力逐漸降低。根據(jù)Poliak和Jonas的理論[5],當應(yīng)力—應(yīng)變曲線的加工硬化率為0時,達到了峰值應(yīng)力(σP),此時的應(yīng)變?yōu)榉逯祽?yīng)變(εP),試驗鋼的峰值應(yīng)變和峰值應(yīng)力如表1所示。從表1中可以看出,相同溫度時,應(yīng)變速率增加,材料的變形抗力增加。

      圖1 試驗鋼的金相組織

      圖2 試驗鋼碳化物掃描電鏡形貌

      圖3 試驗鋼試樣拉伸斷口形貌

      圖4 試驗鋼不同變形速率的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線

      表1 不同條件下試驗鋼的峰值應(yīng)變和峰值應(yīng)力

      3.3 熱模擬分析

      金屬的熱變形過程通常用概括變形溫度和應(yīng)變速率的參數(shù)來描述,即Zener-Hollomon參數(shù)[6-7]:

      同時Z與峰值溫度之間的關(guān)系式為:

      式(1)和式(2)中:Qd為激活能,J/mol;R為氣體常數(shù),8.314 J/(mol·K);T為絕對溫度,K;A、n為材料的常數(shù);α值為0.012~0.013MPa-1,取0.012MPa-1。由式(1)和式(2)可以得到:

      對于式(3),當溫度一定時,對lnε·求導(dǎo)數(shù),存在如下關(guān)系:

      在變形溫度相同的條件下,ln sinh(ασP)與lnε之間滿足線形關(guān)系(見圖5),其斜率的倒數(shù)即為n。900、950、1000和1050 ℃的n值分別為3.9、4.6、5.5和8.0,其平均值為5.5。

      對于(3)式,當變形速率一定時,對(1/T)求導(dǎo)數(shù),Qd與(1/T)的關(guān)系為:

      圖5 ln sinh(ασP)與lnε的關(guān)系

      其中b為直線斜率。從ln sinh(ασP)和溫度的關(guān)系(見圖6)可求出0.1、1和10 s-13個變形速率下的斜率分別為6614、8205和12823,其平均值為9507。當n=5.5時,代入式(5),可求得變形奧氏體動態(tài)再結(jié)晶的名義激活能為435 kJ/mol。

      圖6 ln sinh(ασP)和溫度的關(guān)系

      分別計算y=ε·exp(-Qd/RT)和x=Z/A=[sinh(ασP)]n,利用y作縱坐標、x為橫坐標,做出圖7,直線的斜率即為A值,求得A=9.6×1014。將Qd、n、和A代入式(3),可以得到峰值應(yīng)力、應(yīng)變速率和變形溫度之間的關(guān)系為:

      4 結(jié)論

      4.1 試驗鋼的屈服強度為823MPa,抗拉強度1011MPa,伸長率8.5%。較為粗大的或者沿晶界分布的碳化物應(yīng)是伸長率較低的原因。

      4.2 質(zhì)量分數(shù)為0.26%C、0.3%V的Fe-C-Si-Mn-

      圖7 y與x之間的關(guān)系

      V鋼峰值應(yīng)力、應(yīng)變速率和變形溫度間的關(guān)系為:

      [1] 瞿小平,劉天模.釩微合金化鋼工藝優(yōu)化探討[J].材料導(dǎo)報,2007,21(5A):479-481.

      [2] Funakawa Y,Shiozaki T,Tomita K,et al.Development of high strength hot-rolled sheet steel consisting of ferrite and nanometer-sized carbides[J].ISIJInternational,2004,44:1945.

      [3] 曹萌之,付俊巖.中國含釩低、微合金化鋼的開發(fā)與前景[J].鋼鐵釩鈦,2000,21(9):1-11.

      [4] 斯坦尼什洛·扎維克.含釩鋼的沉淀和晶粒細化[J].鋼鐵釩鈦,2002,23(1):35-48.

      [5] Poliak E.I.,Jonas J.J..A one-parameter approach to determining the critical conditions for the initiation ofdynamic recrystallization[J].Actamater,1996,44(1):127-136.

      [6] 王健,肖宏,張志國.流變應(yīng)力逆分析確定靜態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)模型[J].金屬學(xué)報,2008,44(7):837-842.

      [7] 葉健松,徐祖耀.35CrMo鋼動態(tài)再結(jié)晶的試驗研究與數(shù)值模擬[J].軋鋼,2004,21(5):23-27.

      猜你喜歡
      合金化碳化物伸長率
      試樣尺寸對低合金鋼斷后伸長率的影響研究
      山東冶金(2023年6期)2024-01-10 01:33:30
      改善高碳鉻軸承鋼碳化物均勻性研究
      上海金屬(2022年6期)2022-11-25 12:24:20
      Ti微合金化Q355B組織和性能分析
      山東冶金(2019年6期)2020-01-06 07:46:00
      Cr12Mo1V1鍛制扁鋼的共晶碳化物研究
      模具制造(2019年3期)2019-06-06 02:11:04
      熱軋窄帶鋼Q345B微合金化生產(chǎn)實踐
      山東冶金(2019年1期)2019-03-30 01:34:54
      DC03冷軋鋼板斷后伸長率測試結(jié)果的影響因素及其不確定度評定
      Nb微合金鋼中碳化物高溫溶解行為研究
      上海金屬(2016年4期)2016-11-23 05:38:50
      SG45VCM鋼LF+VD精煉吹氮合金化研究
      上海金屬(2016年2期)2016-11-23 05:34:35
      Oliver伸長率換算公式在X80管線鋼中的適用性探討
      鋼管(2016年4期)2016-11-10 07:37:00
      對API SPEC 5L(45版)中有關(guān)拉伸試驗伸長率的討論
      焊管(2015年4期)2015-12-19 07:01:37
      404 Not Found

      404 Not Found


      nginx
      霍邱县| 沂水县| 保定市| 栾城县| 惠州市| 老河口市| 高青县| 独山县| 西宁市| 农安县| 峨眉山市| 虹口区| 信阳市| 汾阳市| 亳州市| 江门市| 进贤县| 安龙县| 凤冈县| 南华县| 大港区| 含山县| 赫章县| 台州市| 蓬溪县| 上栗县| 孝昌县| 新余市| 九寨沟县| 阜阳市| 静安区| 青龙| 襄城县| 大理市| 黄山市| 宁乡县| 栾川县| 遂溪县| 会宁县| 大竹县| 南涧|