微合金化非调质钢C38N2动态再结晶行为

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 dynamicrecrystallizationAbstractThis 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 0.01s-1 under the conditions, resulting in the phenomenon of dynamic recrystallization critical temperature of about 850℃. When the temperature is 850℃, rate of 1s-1 in the above phenomenon of dynamic recrystallization did not occur, the rate is below the 0.1s-1 partial dynamic recrystallization; when the temperature is 950℃,1050℃,1150℃, the rate in the 1s-1 above the dynamic recrystallization did not occur, the rate at 0.1s-1 below the apparent dynamic recrystallization; deformation were observed in 55%, 70%, 85% of the recrystallization curve, with the deformation Volume increases, more and more apparent dynamic recrystallization.Calculated using Arrhenius hyperbolic sine function bainitic steel hot deformation activation energy Q for the 423.32kJ/mol. Compared with the pearlite steel(U75V) and bainite Steel(KB250) true stress - true strain curve shows that bainitic steel is more delayed than the pearlitic steel dynamic recrystallization phenomenon is due to a large number of bainitic steels containing Mn, Cr , Ni and other alloying elements delay dynamic recrystallization.Multi-pass rolling simulation test to determine the final optimization process is: six times the deformation temperature is 1000℃-990℃-980℃-850℃-830℃-810℃, the interval time of 3s-3s-10s-4s-4s, last time the deformation from 21% to 35%.Key words:Bainitic steel; thermal simulation; dynamic recrystallization; activation energy; optimization process目录摘要 (I)Abstract (I)1文献综述 .................................................................................. 错误！未定义书签。

高强度钢的动态再结晶行为研究关奎英1，唐荻1，武会宾1，谢勇1，孙全社2（1 北京科技大学高效轧制国家工程研究中心，北京 100083；2 宝山钢铁股份有限公司技术中心，上海 201900）摘要：采用Gleeble1500热模拟实验机研究了高强度钢在不同条件下热变形时的动态再结晶行为以及晶粒尺寸的变化规律，确定了该钢的动态再结晶激活能为294096J/mol，建立了动态再结晶行为的数学模型，分析了变形工艺参数对再结晶行为以及晶粒尺寸的影响。

变形温度和变形速率是影响动态再结晶的主要因素，一般在高的变形温度和小的变形速率下，动态再结晶才能发生。

关键词：高强度钢；动态再结晶；变形温度；变形速率；热模拟实验机中图分类号：TG111.7 文献标识码：A 文章编号：1004-4620（2007）02-0042-03 Study on Dynamic Recrystallization Behavior of the High Strength SteelGUAN Kui-ying1, TANG Di1,WU Hui-bin1,XIE Yong1,SUN Quan-she2（1National Engineering Research Center For Advanced Rolling Technology, University of Scienceand Technology Beijing, Beijing 100083, China;2 The Technology Center of Baoshan Iron and Steel Co., Ltd., Shanghai 201900）Abstract：Dynamic recrystallization behaviors of the high strength steel under different conditions heat deformation and change rules of the grain size are studied by using Gleeble 1500 thermomechanical simulator. The dynamic recrystallization activation energy is determined as 294096J/mol. Tthe dynamic mathematical model of recrystallization behavior is established and infections of deformation parameters on the behavior of recrystallization are analyzed. The deformation temperature and the deformation rate are the main factors affect the dynamic recystallization. Generally, the dynamic recystallization occurres when deformed in high temperature and low deformation rates.Key words：high strength steel; dynamic recrystallization; deformation temperature; deformation rate; thermomechanical simulator1 前言高强度钢在工程机械大型钢结构等领域有着广泛的应用，因此在国民经济中发挥着重要的作用。

特殊钢SPECIAL STEEL 第40卷第5期・54・2019年10月Vol. 40. No. 5October 2019汽车用非调质钢C38+N 的研究李刚郭晓俊王连海（抚顺特殊钢股份有限公司技术中心，抚顺113001）摘 要 汽车用非调质钢C38 + N 既可以用作制造曲轴材料，亦可以用来生产发动机胀断连杆，采取优化化学 成分（/% ：0. 36 ~0.40C ,0.50 -0. 65Si , 1.40 ~ 1.55Mn,0. 10 ~0. 20Cr,0.015 ~ 0. 020N.0. 020 ~ 0. 035S, WO. 025P,0.003 -0.015A1）、喂S 线控制硫化物含量等手段,生产的C38 + N 钢机械性能为Rp 0.2 506 -544 MPa, Rm 854 ~879 MPa,A 12% ~23.5%,Z26% -30% ,满足标准要求。

关键词C38+N 非调质钢曲轴材料发动机胀断连杆Study on Non-quenched and Tempered SteelC38 + N for AutomobileLi Gang , Guo Xiaojun and Wang Lianhai(FuShun Spdcial Steel Shares Co Ltd. FuShun 113001 )Abstract Non-quenched and tempered steel C38 + N for automobile can be used into not only crank shaft materials , but also produced engine connecting rods. By optimizing chemical composition (/% ：0. 36 ~0. 40C,0. 50 ~0. 65Si, 1.40 ~ 1.55Mn,0. 10 ~0.20Cr,0.015 ~0. 020N ,0. 020 ~0.035S, W0・025P,0.003 -0.015A1) and by feeding S wire to control sulfur content in steel etc , measures , the mechanical properties of steel C38 + N are Rp 0 2 506 ~ 544 MPa Rm 854 ~ 879 MPa, A 12% ~23.5% and Z 26% ~30% to meet the requirement of standard.Material Index C38 + N , Non-quenched and Tempered Steel , Crank Shaft Materials , Engine Connecting Rods传统汽车零件以中碳钢棒材为坯料,热锻成形后 经过调质处理使零件达到强韧性较好的综合性能。

合金工具钢的再结晶行为与晶粒细化技术研究合金工具钢是一种重要的材料，广泛应用于工具制造、机械制造等领域。

其性能的优化是提高工具的使用寿命和效率的关键。

合金工具钢的晶粒细化是一种有效的改善材料性能的技术。

本文将探讨合金工具钢的再结晶行为以及晶粒细化技术的研究。

再结晶是指晶体在高温下发生晶粒的重新排列和重组。

在合金工具钢的热加工过程中，再结晶是不可避免的现象。

通过研究合金工具钢的再结晶行为，可以深入了解晶体重排和固溶体形成的机制，从而优化材料的力学性能和微观结构。

合金工具钢的再结晶行为受多种因素的影响，包括材料成分、加工变形温度、变形速率等。

研究发现，合金工具钢的再结晶行为与碳含量、合金元素、晶粒尺寸等因素密切相关。

碳含量会影响合金工具钢的碳化物形成和弥散过程，进而影响再结晶行为。

合金元素的添加可以改变晶体的位错密度和形变机制，从而影响再结晶的发生和过程。

晶粒尺寸对再结晶行为也有重要影响，较细小的晶粒容易发生再结晶，而较大的晶粒则需要较高的温度和能量才能重新排列。

为了实现合金工具钢的晶粒细化，研究人员提出了多种技术。

其中，热变形和热处理是常用的晶粒细化技术。

通过热变形，可以引入大量的位错和晶界，促进再结晶的发生。

而通过适当的热处理，如退火、淬火等，可以控制再结晶的程度和细化晶粒的尺寸。

研究表明，热变形过程中的应变量、变形温度和变形速率对合金工具钢的再结晶行为和晶粒细化有着重要影响。

较大的应变量和较高的变形温度可以促进再结晶的发生，但过高的变形速率则会导致应变集中和晶粒长大。

因此，热变形过程中需要精确控制这些参数，以实现晶粒的细化。

与热变形相比，热处理对合金工具钢的晶粒细化效果更为显著。

退火是最常见的热处理方法之一。

通过在适当的温度下进行退火，可以导致晶界迁移和晶粒的重新排列，从而实现晶粒的细化。

另外，淬火和淬火回火也是晶粒细化的常用方法。

通过快速冷却和适当的回火处理，可以使晶粒再细化，并提高材料的硬度和强度。

钒微合金化非调质钢48MnVS的奥氏体动态再结晶行为周湛;程勇;周志伟;满廷慧;徐海峰;包耀宗【期刊名称】《特殊钢》【年(卷),期】2016(037)005【摘要】实验用非调质钢48MnVS(/％:0.48C,0.60Si,1.50Mn,0.35Cr,0.14V,0.05S,0.020Al,0.015 0 N)由100 t EAF冶炼,连铸成280 mm×360 mm坯,轧成Φ100 mm棒材.通过Gleeble-3800热模拟实验机研究了变形温度950 ～1 150℃,变形速率0.1～10s-1,变形量60％的单道次压缩钒微合金非调质钢48MnVS的奥氏体再结晶过程得出真应力-应变曲线,计算得出实验钢的动态再结晶晶粒尺寸模型和动态再结晶状态图.结果表明,钒微合金化非调质钢48MnVS变形温度越高,变形速率越低,则发生动态再结晶的形变储能越小,越容易发生动态再结晶.实验钢48MnVS的动态再结晶激活能为Qd=343.202 kJ/mol.【总页数】4页(P62-65)【作者】周湛;程勇;周志伟;满廷慧;徐海峰;包耀宗【作者单位】江苏苏钢集团苏信特钢,苏州215151;江苏苏钢集团苏信特钢,苏州215151;江苏苏钢集团苏信特钢,苏州215151;钢铁研究总院特殊钢研究所,北京100081;钢铁研究总院特殊钢研究所,北京100081;华中科技大学材料科学与工程学院,武汉430074;钢铁研究总院特殊钢研究所,北京100081【正文语种】中文【相关文献】1.Nb-V-Ti微合金化0.37C-1.45Mn非调质钢动态再结晶行为 [J], 满廷慧;高鹏;杨红新;周湛;雍岐龙;包耀宗2.微合金化非调质钢C38N2动态再结晶行为 [J], 谭利;詹肇麟;刘攀;魏元生;雍岐龙;包耀宗3.贝氏体非调质钢热变形奥氏体的动态再结晶行为 [J], 李智;马春雨;刘常升;吴蒙华;关海波4.钒及奥氏体化温度对Mn-Cr系贝氏体型非调质钢过冷奥氏体连续冷却转变行为的影响 [J], 王占花;惠卫军;陈祯;张永健;赵晓丽5.微合金非调质钢30Mn2V奥氏体未再结晶区形变σ-ε曲线与相变特征分析 [J], 张皖菊;潘留国因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

非合金钢中厚宽钢带的动态再结晶行为与晶界特征研究引言：动态再结晶是金属材料加工中的重要现象，研究动态再结晶的行为与晶界特征对于优化金属加工过程和提高材料性能具有重要意义。

本文将重点探讨非合金钢中厚宽钢带的动态再结晶行为与晶界特征的研究进展。

一、非合金钢的特性及研究背景非合金钢是一种常用的金属材料，具有优秀的力学性能和可加工性，广泛应用于汽车、船舶、建筑等工业领域。

然而，非合金钢在加工过程中容易出现晶粒长大和组织非均匀等问题，影响材料性能和加工质量。

因此，研究非合金钢中厚宽钢带的动态再结晶行为与晶界特征对于提高材料性能和加工质量具有重要意义。

二、动态再结晶行为的研究进展1. 动态再结晶机理动态再结晶是在金属加工过程中通过塑性变形诱发晶界的动态再排列和再结晶过程。

目前已有多种动态再结晶机理被提出，包括亚晶动态再结晶机制、细化再结晶机制等。

研究者通过实验和理论模拟相结合的方法，揭示了非合金钢中厚宽钢带的动态再结晶机理。

2. 动态再结晶行为的影响因素动态再结晶行为受多种因素的影响，包括变形温度、应变速率、变形量等。

研究者通过实验和统计分析的方法，研究了这些因素对非合金钢中厚宽钢带动态再结晶行为的影响规律。

三、晶界特征的研究进展1. 晶界能的测量与表征晶界能是描述晶界稳定性的重要参数，在研究非合金钢中厚宽钢带的晶界特征时具有重要意义。

研究者通过实验和理论计算的方法，测量和表征了非合金钢中厚宽钢带的晶界能。

2. 晶界迁移与晶界角的研究晶界迁移和晶界角是晶界运动和再结晶行为的重要指标。

研究者通过实验和数值模拟的方法，研究了非合金钢中厚宽钢带的晶界迁移和晶界角的变化规律。

四、研究方法和技术在非合金钢中厚宽钢带的动态再结晶行为与晶界特征研究中，研究者采用了多种实验方法和技术，包括金相显微镜观察、X射线衍射分析、扫描电子显微镜观测等。

同时，还运用了数值模拟方法对实验结果进行了验证和解释。

五、应用前景和展望非合金钢中厚宽钢带的动态再结晶行为与晶界特征研究对于优化金属加工过程和提高材料性能具有重要意义。

钒氮微合金钢动态再结晶动力学及影响因素1 介绍碳钒氮微合金钢是一种新型高强钢，它具有较高的强度、塑性及高温强度，也是汽车、摩托车、火力机及机械制造内的一种重要的材料。

随着经济的不断发展，钢材的应用范围与日俱增，钢材的性能要求也越来越高。

而钒氮微合金钢的动态再结晶动力学作用可以很好的满足这些高性能要求。

2 动态再结晶动力学动态再结晶动力学是指在特定温度下，材料在持续变形过程中，其组织重组和重熔，使原子从结构畸变状态恢复到较为有序的晶格构型。

因此，动态再结晶是一种极具经济价值的热力学加工方法，可以显著改善金属材料的形貌和力学性能。

3 影响动态再结晶动力学的因素动态再结晶动力学的过程受多种因素的影响，主要包括温度、速率、析出物的含量、析出物的均匀性、析出物的形貌以及固液界面等。

（1）温度：动态再结晶温度是影响动态再结晶动力学过程最重要的因素，温度高低与组织结构有一定的关系，当温度提高时，金属的组织结构会发生变化，从而影响动态再结晶的过程。

（2）速率：速率也是影响动态再结晶的主要因素，速率越高，金属的组织结构也会发生变化，从而影响动态再结晶的过程。

（3）析出物的含量和均匀性：不同的析出物的含量和均匀性对动态再结晶动力学也会有一定的影响。

（4）析出物的形貌：析出物的形貌可以很大程度影响动态再结晶的过程。

析出物的形貌越尖锐，穿透力越强，动态再结晶过程就会更快些。

（5）固液界面：固液界面的极限表面张力越小，析出物的团簇数量越多，析出物的细小晶粒数量越多，动态再结晶动力学也会受到一定影响。

4 结论碳钒氮微合金钢的动态再结晶动力学作用可以改善材料强度、塑性及高温强度，满足产品高性能要求。

然而，动态再结晶动力学受到多种因素的影响，如温度、速率、析出物的含量、析出物的均匀性、析出物的形貌以及固液界面等。

因此，确定动态再结晶温度时，必须综合考虑这些因素，以确保生产的产品具有预期的高性能。

微合金元素铌对钢动态再结晶的影响记得有一回，我在钢厂实习那阵儿，那钢厂可热闹得像个大蜂巢，到处都是人在忙活。

我呢，就跟在师傅后头，眼睛瞪得像铜铃似的，啥都好奇。

有一天，师傅带着我和几个小伙伴到了一个专门研究钢材性能的区域。

那地方啊，各种仪器设备摆得满满当当的，看着就头疼。

师傅却像个老顽童似的，满脸笑容地给我们介绍：“你们看啊，这钢材的性能可不是一成不变的，就像人会因为吃了不同的东西有不同的反应一样，钢材里加了不同的元素，那变化可大了去了。

今儿咱们就重点看看这微合金元素铌。

”小伙伴小李忍不住凑过来，挠挠头问：“师傅，这铌到底是个啥玩意儿啊？咋就对钢有影响了呢？”师傅笑了笑，指了指旁边一堆亮晶晶的金属块说：“这铌啊，就是这里头的一种元素，它就像个神奇的小魔法师，加到钢里头，能让钢的动态再结晶过程发生奇妙的变化呢。

”说着，师傅就拿起一块加了铌的钢样，放到一个大大的仪器里。

那仪器嗡嗡响起来，就像在和钢样聊天似的。

我们几个都凑过去，瞪大眼睛盯着屏幕，想看看这神奇的变化。

过了一会儿，屏幕上开始显示出各种数据和图像。

师傅指着那些图像，兴奋地说：“你们看啊，加了铌之后，这钢的动态再结晶过程就变得不一样了。

以前啊，没有铌的时候，那钢的再结晶就像一群没头苍蝇，乱哄哄的，结晶的速度也不快。

可现在呢，有了铌这个小魔法师，就像给它们安排了个指挥官一样，变得井井有条的，结晶速度也加快了不少呢。

”我听了，还是有点迷糊，又问师傅：“师傅，那这铌到底是咋指挥的呀？”师傅笑着拍了拍我的肩膀说：“这铌啊，它能阻止钢里的一些原子乱跑，让它们按照一定的规律排列，这样再结晶的时候就更顺利啦。

就好比你们排队做游戏，要是没人维持秩序，那就乱套了；有个人在旁边指挥着，那队伍不就整齐多了嘛。

”这时候，另一个小伙伴小张也开口了：“那是不是加的铌越多越好啊？”师傅摇摇头说：“那可不行哦，啥东西都得有个度。

铌加得太多了，就像菜里盐放多了，味道就变了。

钢的性能也会受到影响，变得太硬太脆，那就不好用啦。

VTi微合金化贝氏体非调质钢再结晶奥氏体连续冷却转变摘要用压力膨胀仪测试了一种V-Ti微合金化贝氏体非调质钢热变形后再结晶奥氏体的连续冷却转变动力学曲线，并分析了转变产物的显微组织。

实验说明，热变形后该钢不发生先共析铁素体转变的临界冷却速度为0.15 ℃/s。

在2～0.03 ℃/s专门宽的冷却速度范畴内，贝氏体相变温度在480 ℃左右。

所得到的贝氏体形貌为无碳化物贝氏体铁素体与残余奥氏体平行排列的板条状结构；各种冷却速度下所得的组织均可见少量TiN质点，当冷却速度大于2 ℃/s时，组织中无细微碳、氮化钒质点析出。

关键词微合金化贝氏体连续冷却转变CONTINUOUS COOLING TRANSFORMATION OFRECRYSTALLIZEDAUSTENITE FOR A V-Ti MICROALLOYED BAINITE FORGINGSTEELSONG Xueyan JING Tianfu LIU Wenchang ZHENG Yangzeng(Northeast Heavy Machinery Institute)DENG Maoqi(Changchun Iron and Steel Complex)ABSTRACT The CCT diagram of the recrystallized austenite has been determined for a V-Ti microalloyed bainite forging steel.The microstructure of the specimen cooled under different conditions were analyzed. It is shown that the critical cooling rate to avoid proeutectoid ferrite frmation is0.15 ℃/s. At the cooling rate ranging from 2 to 0.03 ℃/s the B s temperature is about 480 ℃,and the CCT diagram has a flat top. The lath like carbide free ferrite and retained austenite has been observed by transmission electron microscope.The size of TiN precipites is less that 50 nm;fine V carbonitrides have not been observed when the cooling rate is greater than 2 ℃/s.KEY WORDS microalloy steel, bainite, continuous cooling transformation与铁素体—珠光体非调质钢相比，贝氏体非调质钢具有更优良的强韧性配合。