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微合金贝氏体钢动态再结晶实验研究
摘要
本文叙述了贝氏体钢的最新发展、应用状况及发展前景,并在Gleeble—1500D热模拟实验机上测定微合金贝氏体钢在不同变形量(55%,70%,85%)、不同变形温度(850℃,900℃,950℃,1050℃,1150℃)及不同变形速率(0.01s-1,0.1s-1,1s-1,10s-1)下的应力—应变曲线,研究其动态再结晶行为,得到影响规律,观察变形后的组织;计算贝氏体钢的热变形激活能;并根据合金元素作用对比贝氏体钢(KB250)与珠光体钢(U75V)发生动态再结晶的程度。此外,根据包钢轨梁厂的现场工艺,进行了六道次模拟实验,对比了不同变形温度,间隙时间和压下量的影响,确定了优化工艺,为现场生产提供实验依据。
结果表明:在变形量为70%,变形速率为0.01s-1的条件下,产生动态再结晶现象的临界温度在850℃左右。当温度为850℃,速率在1s-1以上时未发生动态再结晶现象,速率在0.1s-1以下时发生部分动态再结晶现象;当温度为950℃、1050℃、1150℃时,速率在1s-1以上时均未发生动态再结晶现象,速率在0.1s-1以下时发生明显的动态再结晶现象;分别观察变形量为55%、70%、85%的再结晶曲线,得到随着变形量的增大,动态再结晶愈来愈明显。
利用Arrhenius双曲正弦函数计算贝氏体钢的热变形激活能Q为423.32kJ/mol。比较贝氏体钢(KB250)与珠光体钢(U75V)的真应力—真应变曲线看出,贝氏体钢较珠光体钢更延迟发生动态再结晶现象,这是由于贝氏体钢中含有的大量Mn、Cr、Ni等合金元素延迟动态再结晶。
多道次轧制模拟试验确定最终的优化工艺是:六道次变形温度为1000℃-990℃-980℃-850℃-830℃-810℃,间隔时间为3s-3s-10s-4s-4s,最后一道次将变形量由原来的21%增加到35%。
关键字:贝氏体钢;热模拟;动态再结晶;激活能;优化工艺
Microalloyed bainitic steel experimental study of dynamic recrystallization
Abstract
This paper describes the latest development of bainitic steel,application status and prospects,and in the Gleeble-1500D thermal simulation testing machine measured microalloyed bainitic steel at different deformation (55%,70%,85%),the different deformation temperature (850℃,900℃,950℃,1050℃,1150℃) and different strain rate (0.01s-1,0.1s-1,1s-1,10s-1) stress - strain curve of the dynamic recrystallization, we obtained the law, observe the deformation of the organization; calculation of bainitic steel hot deformation activation energy; and in accordance with the role of alloying elements compared with the pearlitic steel(KB250) and Bainite Steel(U75V) the extent of dynamic recrystallization. In addition, according to the package plant on-site rail beam technology, simulation experiments carried out six times, compared to a different deformation temperature, the amount of space and time pressure influence the optimization process to determine, to provide experimental basis for on-site production.
The results showed that: 70% in the deformation strain rate of 0
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