20鋼軋制熱模擬及組織結構研究.pdf

1、相比傳統(tǒng)的高溫奧氏體區(qū)軋制，低碳鋼在溫度較低的鐵素體與奧氏體（α+γ）兩相區(qū)軋制具有較多的優(yōu)勢：低溫軋制降低了軋制生產中的能耗；直接在兩相區(qū)軋制省去了先高溫奧氏體化初軋，再降低溫度終軋的環(huán)節(jié)，縮短了生產周期。但兩相區(qū)軋制時鋼材是否會開裂或軋壞的問題必須考慮。因此，研究低碳鋼在兩相區(qū)的軋制具有十分重要的理論與實踐意義。
　　本文利用Gleeble-3500熱模擬試驗機對20鋼在變形溫度為750℃-850℃，應變速率為1s-1-10s

2、-1的（α+γ）兩相區(qū)內進行熱壓縮實驗，獲得了不同變形條件下的真應力-真應變曲線，發(fā)現(xiàn)低應變速率（ε）或高的變形溫度（T）有利于材料熱變形的動態(tài)軟化。當T相同時，流變應力隨ε的增大而增大；當ε相同時，流變應力隨著T的升高而減小，但在850℃時出現(xiàn)增大的現(xiàn)象。
　　通過線性回歸分析，建立了20鋼在（α+γ）兩相區(qū)熱模擬壓縮過程中的流變應力本構關系方程：(此處公式省略)。利用金相顯微鏡、掃描電鏡和電子背散射衍射等表征手段，研究了20鋼

3、在不同變形條件下的微觀組織和織構演變以及變形機制等。20鋼在所有變形條件下均發(fā)生了動態(tài)回復和動態(tài)再結晶的軟化作用。當T相同，ε較低時，顯微組織為混合的細小晶粒與粗大晶粒，ε較高時，顯微組織為細小等軸的再結晶晶粒，整體上，動態(tài)再結晶的晶粒尺寸隨ε的增大逐漸減??；當ε相同時，軟化作用隨 T的升高而增強，動態(tài)再結晶程度和晶粒尺寸也隨之增大；通過引入Zener-Hollomon（Z參數(shù)）來表示ε和T對20鋼熱變形行為的綜合影響，發(fā)現(xiàn)隨著lnZ值

4、由大變小，其軟化行為逐漸從動態(tài)回復向動態(tài)再結晶轉變。
　　20鋼在所有變形條件下均得到了<100>//ND和<111>//ND絲織構；隨T升高或ε的增大，原本有擇優(yōu)取向的<100>方向的晶粒與<111>方向的晶粒逐漸呈隨機分布的特征。
　　20鋼在所有變形條件下產生的再結晶組織（包括亞結構組織）均與變形組織的取向相近；當ε?較低時，<100>方向的晶粒有優(yōu)先發(fā)生動態(tài)再結晶的趨勢；動態(tài)再結晶的方式為連續(xù)動態(tài)再結晶，其形核機制為