在变形条件下的相变

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1、５在变形条件下的相变5.1变形后的奥氏体向铁素体的转变了解不同加工形态的奥氏体向铁素体的转变过程5.1.1从再结晶奥氏体晶粒生成铁素体晶粒铁素体晶粒在奥氏体晶界上生成，一般在晶内不成核。所生成的铁素体有两种形态：①块状（等轴的）的铁素体②魏氏组织铁素体（针状的）影响魏氏组织的因素：①化学成分C%=0.15~0.5%最易形成铌钢＞普碳钢＞钒钢②奥氏体晶粒大小奥氏体晶粒小于5级（大于40μm）易于形成③冷却速度增加冷却速度，促使魏氏组织的形成另：加快冷却速度可以细化铁素体晶粒，轧后快冷是有利的前提：以不产生魏氏组织为限奥氏体晶粒越细，含碳量越低→→形成魏氏组织的V

2、冷越高1所以，为了细化铁素体晶粒，而又不导致魏氏组织形成，必须使奥氏体晶粒细化。21随着奥氏体晶粒的细化，铁素体晶粒也按比例地细化转换比——转变前的奥氏体晶粒直径与转变后的铁素体晶粒直径之比实验表明，在奥氏体晶粒细化到8~9级以后，转换比接近于11因此，为了使铁素体晶粒进一步细化，必须在此基础上再进行奥氏体未再结晶区的控制轧制。215.1.2从部分再结晶奥氏体晶粒生成铁素体晶粒两种情况：①奥氏体再结晶晶粒晶粒细小，在其晶界上析出的铁素体也细小②奥氏体未再结晶晶粒晶粒被拉长，晶粒没有细化，铁素体形核位置少，易形成粗大的铁素体晶粒和针状组织所以从部分再结晶奥氏体晶

3、粒生成的铁素体是不均匀的，降低了材料的韧性。如何改善：在部分再结晶区进行多道次轧制，未再结晶晶粒承受了较大的变形，晶粒被拉长，晶内出现较多的变形带，铁素体形核点增多，铁素体晶粒细化，整个组织的均匀性和性能都能得到改善。5.1.3从未再结晶奥氏体晶粒生成铁素体晶粒两种情况：在奥氏体晶界上形成：得到细小的铁素体晶粒在奥氏体变形带上形成：铁素体晶粒细小（2~10μm），成点列状析出为了获得均匀细小的铁素体晶粒，关键要得到均匀的变形带未再结晶区的总变形量小，得到的变形带就少，且分布不均一般ε总要大于45%，铁素体晶粒直径可以小于5μm，达到12~13级ε总相同，道次压

4、下率εi越大，变形带越易产生，分布越均匀前述三种类型的转变综合起来可用图2-39表示1转变可分为如下类型：ⅠA型：热轧后奥氏体发生再结晶，奥氏体晶粒度≤5级魏氏组织铁素体和珠光体形成魏氏组织倾向：铌钢＞普碳钢＞钒钢ⅠB型：热轧后奥氏体发生再结晶，奥氏体晶粒度≥6级等轴铁素体和珠光体的均匀组织铁素体晶核基本上在奥氏体晶界上形成，原始奥氏体晶粒愈细，转变后的铁素体也愈细。再结晶型的控制轧制Ⅱ型：热轧后奥氏体不发生再结晶1等轴铁素体和珠光体的均匀组织未再结晶型的控制轧制过渡型：热轧后奥氏体发生部分再结晶两种情况：①奥氏体再结晶晶粒按ⅠB型转变成细小的铁素体和珠光体奥

5、氏体未再结晶晶粒转变成魏氏组织和珠光体②变形量大的奥氏体未再结晶晶粒按Ⅱ型转变成细小的铁素体和珠光体变形量小的奥氏体转变成魏氏组织和珠光体1220按上述分类，铁素体细化的程度：Ⅱ型＞ⅠB型＞过渡型＞ⅠA型Ⅱ型最细1细化晶粒的途径：⑴采用ⅠB型，细化再结晶奥氏体晶粒以获得细晶粒铁素体⑵采用Ⅱ型，在奥氏体未再结晶的温度内进行强压下，生成细晶粒铁素体图2-41表示不同钢材变形75%时的轧制温度与转变类型之间的关系。1实际生产要想在一道次中达到75%的变形是不可能的。奥氏体未再结晶区变形累积，经过多道次变形可以达到75%甚至更大的变形量。前提：奥氏体未再结晶区的温度区

6、间要大在含铌、钒、钛等微量元素的钢中易实现普通的低碳钢要实现Ⅱ型控制轧制困难较大15.2变形条件对奥氏体向铁素体转变温度Ar3的影响5.2.1测定变形条件下Ar3温度的方法1.利用相变过程中材料发生的物理变化来测定①冷却曲线法：相变时因放热使冷却速度变化②膨胀法：相变时材料体积发生膨胀变化2.利用材料组织性能的变化测定①织构法：在铁素体中轧制时产生{100}、{111}织构②硬度法：不同区中轧制时材料硬度变化③金相法：用显微镜观察材料是否析出铁素体5.2.2变形条件对Ar3温度的影响变形对Ar3温度的影响有两种情况①在奥氏体再结晶区变形：奥氏体晶粒细化→影响A

7、r3温度②在奥氏体未再结晶区变形：变形带的产生、畸变能的增加→影响Ar3温度（称为形变诱导相变）1．加热温度的影响加热温度越高，原始奥氏体晶粒越粗大，Ar3温度就越低2．轧制温度的影响5在高温侧，随T轧℃↓，Ar3↑，上升最高达100℃，达最高点后随T轧℃↓，Ar3↓如图2-383．变形量的影响ε↑，Ar3↑低温变形时变形量对Ar3的影响较大64．冷却速度的影响V冷↑，Ar3↓565.2.3相变温度Ar3变化对组织结构的影响铁在铁素体区中的自扩散系数比在奥氏体中高一个数量级在同一温度下处于铁素体状态晶粒的长大要容易的多在奥氏体再结晶区变形，由于奥氏体晶粒细化→

8、导致Ar3↑轧后快冷→铁素体成核率↑、