江苏天鼎化钢工艺参数对应变诱导相变的影响

近年来，关于各种工艺参数如形变量、形变温度、应变速率、形变道次、道次停留时间及冷却速度等对应变诱导相变细化铁索体组织的研究日益深入，并逐渐形成了一些规律性的结论。

江苏天鼎在低的应变速率下，对钢研究了形变量、形变速率、形变温度及原始奥氏体晶粒尺寸对形变诱导铁索体形成的影响。其研究表明，极小的形变就足以促进应变诱导铁索体的形成，其温度范围自A以下至未形变的Ar3点。

通常增加形变量导致应变诱导铁索体体积分数的增加，形变温度降低使铁素体量增加；应变诱导铁素体形成的体积分数与原始奥氏体晶粒尺寸有关。原始晶粒越细，由于形核位置数量随晶界表面积的增加而增加，因此奥氏体向铁索体转变量越多，同时有效转变温度越高；在粗晶钢中，低应变速率下的形变集中在晶面上并发生了动态恢复，因而铁素体仍保持较软状态，只形成薄片状的铁素体；在高应变速率条件下，加工硬化率增大，大形变下铁索体的强度接近于奥氏体的强度。在此条件下，形变扩展到奥氏体晶粒的中心，应变诱导铁索体的量增加；细晶钢中，奥氏体晶界流变应力增加，因此铁素体开始形成时，由于加工硬化使铁素体强化。

组织中三晶粒交界点数目的增加及随加工硬化的增大使形变扩展，从而使在低的形变量和低的应变速率下也可形成相当体积分数的铁素体。根据文献对碳钢中组织变化规律的研究表明，刚完成静态冉结晶时的晶粒尺寸在很大程度上取决于温度。KojimaA等采用等温热压缩试验法，研究了在未再结晶区每道次的压下量对低碳钢晶粒度的影响。

试验结果表明，随总压下量的增加及在未再结晶区的轧制温度的降低，铁素体晶粒尺寸减小，转变温度上升。江苏天鼎认为，a晶牲细化的机制是a形核率的提高．即相应地使Ar3提高。可从形核密度和单位长度a晶粒数量两方面加以理解。而退火孪晶界是在再结晶过程中形成的，故估计退火孪晶界的数量与每道次的压下量无关。

总之，与每道次压下量有关的形核密度的增加是由于形变带的增加而引起的。Yada等提出，对C-Mn钢在A点附近通过单道次或多道次大形变轧制，可获得超细铁素体组织。他们指出，为有效细化铁素体晶粒，形变开始温度应高于Ar3，终轧温度应比Ar3低得不多。轧后的冷却速度应不小于20℃／s。采用多道次轧制时，道次间隔时间应小于1s。且在1s内的总压下率不小于50%。Lewis和Junas等研究了0.1%C-1.4%Mn钢在压缩过程原始奥氏体晶粒尺寸、过冷度及应变量、应变速率对应变诱导铁素体形成的影响。

研究表明，应变使有效An温度几乎提高到了Ae3，不论是细晶(约25μm)还是粗晶(约100μm)的转变都起到了极大的加速作用。在较小的过冷度下，形变诱发F只在受应力影响大的区域形成。对应变速率的研究表明，应变速率提高，使铁索体加工硬化率加大，从而减小r铁素体和奥氏体之间的强度差，使形变向晶内扩展，使参与转变的奥氏体晶粒数目增多，从而形成更大体积分数的应变诱导铁索体。细化A晶粒对应变诱导铁索体的彤成有两方面的作用：

其一，使晶界面积增加，单位体积内的晶粒边界和晶角的数目也增加；

其二，A细化使应变均匀化，并增加了整体位错密度，从而加速了转变，使铁索体形成的量增加。

虽然以往的工作对各种工艺参数及原始奥氏体晶粒的影响已有了较为深入的研究，但尚有许多问题尚未澄清，其中最为关键的因素足导致应变诱导相变发生的形变条件及过冷条件之间的相互作用等，这些有待于进一步研究。

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