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热变形行为对20钢和10B21钢奥氏体晶粒形貌的影响

作　者: 郭诚
导　师: 任海鹏
学　校: 东北大学
专　业: 材料学
关键词: 盘条 混晶组织 热模拟 热变形
分类号: TG331
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


盘条也叫线材,主要供作拉丝的坯料,也可直接用作建筑材料和加工成机械零件。盘条的内在质量是保证盘条全长组织性能一致性的关键,盘条对表面质量、氧化铁皮的成分及厚度、脱碳层深度等,均有严格的要求。近年来紧固件工业的发展对高性能热轧盘条的需求日益迫切,而国产盘条存在诸如各种缺陷如耳子、折叠、裂纹、分层、混晶等一些问题,因此分析混晶产生原因对提高热轧盘条的综合性能有重要意义。本文以国内某钢铁企业生产的20钢和1OB21钢热轧盘条为研究对象,通过检验不同热处理后的奥氏体晶粒度,采用Gleeble一2000热模拟试验机研究两种钢不同条件下的热变形行为,确定其混晶程度及发生较严重混晶时的变形条件。所得主要结果如下：1.1OB21钢单道次变形时的混晶程度随着冷却速度的变大而增大,多道次变形时混晶程度随着冷却速度的变大而趋缓；20钢的混晶程度随着冷却速度的增大而减小。两种钢的晶粒尺寸都随着变形温度的升高而增大,在相同条件下(变形温度、变形量、冷却速度),1OB21钢平均晶粒大小明显小于20钢。2.多道次累积变形时,道次变形量只有在15%以上时才可得到细小均匀的等轴晶,而小于此变形量时都将会得到混晶组织。10821钢道次变形量为10%和12%变形后冷速较慢会加剧混晶现象发生。20钢除道次变形量8%外,其余变形量的多道次变形后加快冷速(4℃/s)有利于减轻混晶现象的发生3.单道次变形时,变形量对于20钢变形后的奥氏体晶粒形貌有显著的影响,而变形温度的影响较小。在70%的大变形量变形时,变形后的奥氏体晶粒除1050℃出现混晶外,其余各温度变形后都为较均匀的等轴晶,其平均晶粒度约为5级。变形温度为950℃和1000℃时,变形量为30%时混晶现象最严重。4.10B21钢单道次变形时,变形量为10%和70%时,在各变形温度变形后都可获得较均匀的细小晶粒,其它变形量变形后会出现混晶,变形量增加出现混晶的温度向高温推进。在850℃和1050℃温度下变形时,无论变形量大小,均能获得均匀细小的晶粒度。降低形变后的冷速有利于1OB21钢混晶的减轻或消除。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-11
第1章 绪论  11-27
  1.1 盘条产品简介  11-17
    1.1.1 国外盘条现状  12-15
    1.1.2 国内盘条现状  15-16
    1.1.3 紧固件用钢发展趋势  16-17
  1.2 金属的再结晶行为  17-22
    1.2.1 静态再结晶  17-20
      1.2.1.1 静态再结晶的形核机构  18
      1.2.1.2 静态再结晶速度  18-19
      1.2.1.3 静态再结晶晶粒大小  19
      1.2.1.4 影响再结晶平均晶粒尺寸的各种因素  19-20
    1.2.2 动态再结晶(热变形时的再结晶)  20-21
    1.2.3 晶粒异常长大与混晶  21-22
  1.3 部分再结晶区轧制对奥氏体形貌的影响  22-24
    1.3.1 奥氏体混晶产生原因  22
    1.3.2 再结晶型控制轧制混晶形成原因推测  22-24
  1.4 本文研究的目的、意义及主要研究内容  24-27
    1.4.1 本文研究的目的、意义  24
    1.4.2 本文主要研究内容  24-27
第2章 实验材料与实验方法  27-31
  2.1 实验材料  27
  2.2 实验方法  27-31
    2.2.1 试验钢的奥氏体晶粒长大趋势分析  27
    2.2.2 试验钢的热变性行为试验  27-28
    2.2.3 组织观察  28-29
    2.2.4 奥氏体晶粒尺寸的计算方法  29-31
第3章 结果与分析  31-57
  3.1 采用直接腐蚀法显示奥氏体晶界的研究  31
  3.2 试验钢奥氏体晶粒的长大倾向  31-36
    3.2.1 加热温度对奥氏体晶粒长大的影响  31-33
    3.2.2 保温时间对奥氏体晶粒长大的影响  33-34
    3.2.3 20钢与10B21钢晶粒长大倾向对比  34-36
  3.3 多道次累积变形时对奥氏体晶粒形貌的影响  36-39
    3.3.1 10B21钢多道次累积变形时对奥氏体晶粒形貌的影响  36-38
    3.3.2 20钢多道次累积变形时对奥氏体晶粒形貌的影响  38-39
  3.4 单道次变形时对奥氏体晶粒形貌的影响  39-57
    3.4.1 变形温度对10B21钢奥氏体晶粒形貌的影响  39-42
    3.4.2 变形量对10B21钢奥氏体晶粒形貌的影响  42-45
    3.4.3 冷却速度对10B21钢奥氏体晶粒形貌的影响  45-47
    3.4.4 变形温度对20钢奥氏体晶粒形貌的影响  47-49
    3.4.5 变形量对20钢奥氏体晶粒形貌的影响  49-52
    3.4.6 冷却速度对20钢奥氏体晶粒形貌的影响  52-57
第4章 结论  57-59
参考文献  59-63
致谢  63

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属压力加工 > 轧制 > 轧制理论
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