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基于热辗扩工艺的低碳钢环坯晶粒长大规律

秦芳诚 , 李永堂

材料热处理学报

低碳钢Q235是环件辗扩成形工艺的常用材料,辗扩前的加热规范对其辗扩过程及组织性能变化至关重要.利用箱式电阻炉在950 ~1200℃范围内,研究加热温度和保温时间对其加热过程中奥氏体晶粒长大规律的影响.借助于ZEISS显微镜观察分析其奥氏体晶粒长大组织,并采用截线法测定奥氏体晶粒平均直径.结果表明,随加热温度的升高和保温时间的延长,Q235钢奥氏体晶粒尺寸逐渐增大;且加热温度对奥氏体晶粒长大过程的影响要明显大于保温时间的影响,温度越高,晶粒生长指数越大;奥氏体晶粒的粗化温度为1100℃.在实验基础上,分别建立了Q235钢环坯在等温与非等温条件下晶粒长大动力学模型,并验证了等温长大模型预测结果与实验结果吻合良好.上述结果可为Q235环坯的辗扩成形提供准确的加热规范和奠定模型基础.

关键词: 热辗扩 , 加热规范 , 晶粒长大 , 动力学模型 , 粗化温度

铸辗成形环坯热压缩过程中晶粒的取向和织构演变

秦芳诚 , 李永堂

材料研究学报 doi:10.11901/1005.3093.2015.185

在不同变形温度和应变速率为0.1 s-1条件下研究了砂型铸造和离心铸造Q235B环坯的热压缩变形行为,并使用电子背散射衍射(EBSD)技术分析其晶粒取向和织构的演化特点.结果表明:Q235B环坯的晶粒在1000℃尺寸较小,有少量仍保持铸造状态的晶粒,组织演变的机理为动态回复和大应变几何动态再结晶;离心铸造环坯中有22%集中在20°-50°的大角度晶界.在1100℃再结晶充分,晶粒趋于等轴状;晶界取向差分布仍呈现典型的双峰特征,大角度晶界的比例为60%-75%.在1000℃砂型铸造Q235B的织构组态,为少量沿着<001>//ND取向线分布的{001}<100>立方织构和{001}<110>织构;在1100℃主要是高斯织构{110}<001>和沿着<110>//ND向{110}<001>方向移动并聚集的旋转立方织构{110}<110>.在1000℃离心铸造环坯的织构组态为旋转立方织构{110}<110>和铜型织构{112}<111>,Copper织构沿着ε-取向线分布;在1100℃主要为{001}<110>织构和沿着γ取向线由黄铜R{111}<112>向{111}<110>转变的织构,再结晶的程度高,取向密度大.

关键词: 金属材料 , 铸态Q235B环坯 , EBSD , 晶粒取向 , 织构 , 再结晶

辗后再加热温度对25Mn钢环件组织及织构的影响

秦芳诚 , 李永堂

材料热处理学报

对25Mn钢铸坯辗扩后环件进行不同温度的再加热,借助光学显微镜观察组织以及利用扫描电镜和电子背散射衍射技术分析晶粒取向差角分布、织构演化过程和拉伸与冲击试样断口形貌.结果表明,加热温度升高,晶粒尺寸增大趋势明显,660℃时大约2/3的晶粒平均直径为16 ~ 28 μm,但基本呈正态分布特征;高温条件下,亚晶界通过回复作用不断吸收位错,晶界取向差角向大角度晶界迁移的比例增加.反极图结果表明织构形态主要为{001}<110>,600℃时织构强度高,伴有{112}<110>组分织构;随着再加热温度升高织构强度明显减弱.所测定试样力学性能均较高,拉伸断口韧窝明显,且在660℃时韧窝直径大、塑性最好,断面收缩率达到了58.3%,呈韧窝断裂形式.冲击试样断口具有少量解理平台和撕裂棱.

关键词: 25Mn钢铸坯 , 加热温度 , 晶界取向差 , 织构 , 力学性能

铸态42CrMo钢热变形及正火过程中微织构演化

秦芳诚 , 李永堂 , 齐会萍

材料热处理学报

在Gleeble-3500热力模拟机上对铸态42CrMo中碳低合金钢进行热压缩实验,利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及电子背散射衍射(EBSD)技术分析热变形和880℃/2 h正火后的组织与微织构.实验结果表明:变形条件为1000℃/0.1 s-1时,在形变带和三叉晶界处新生再结晶晶粒,平均晶粒直径小;沿着< 001 >//ND分布旋转立方织构和立方织构;880℃/2 h正火过程中晶粒发生长大,晶粒内弥散分布碳化物颗粒,主要发生回复和静态再结晶,织构类型为立方织构和高斯织构.在1100℃/0.1 s-1条件下,晶粒尺寸较大,组织均匀,再结晶充分,大角度晶界占三分之二;织构组态为{001} <110>织构和沿着ξ-取向线的{110} <112>织构;正火后碳化物含量增加,珠光体片层间距减小,组织演变机制为高温回复与亚动态再结晶,织构类型表现为{110} <112>取向密度减小,旋转立方织构取向密度增大.

关键词: 铸态42CrMo钢 , 正火 , 微织构 , EBSD , 大角度晶界

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