1、圖3-l 各種軋制程序的模式圖 CR-控制軋制；AcC一控制冷卻圖3-2 控制軋制和控制冷卻奧氏體和鐵素體的組織變化模式圖(軋制溫度向右邊降低。上層的組織表示軋制帶來的奧氏體組織的變化，下層表示奧氏體開始相變后不久的組織，特別是下層表示鐵素體核的生成地點)軋制三個階段：控冷作用：210dkyy21BdAFATT圖3-3 多道次軋制時軋制溫度的影響(實驗室數據)0.18C-1.36Mn鋼，各道次壓下率20，9個道次軋制到20mm 軋制溫度變化范圍(開始一結束)為200C 圖3-4 軋制溫度對鐵素體結晶粒直徑和屈服點斷口轉變溫度的影響 實驗室數據：0.14C-1.3Mn-0.03Nb系鋼，RT為加

2、熱溫度，FT為終軋溫度控制軋制方式示意圖(a) 奧氏體再結晶區控軋；(b) 奧氏體未再結晶區控軋；(c) (+)兩相區控軋 （1）奧氏體再結晶區控制軋制(又稱I型控制軋制)條件：950以上 再結晶區域變形。主要目的：對加熱時粗化的初始晶粒軋制再結晶反復進行細化 相變后細小的晶粒。相變前的晶粒越細，相變后的晶粒也變得越細。控制軋制三階段示意圖和各階段的組織變化控制軋制三階段示意圖和各階段的組織變化圖3-5 含微量添加元素的奧氏體晶粒成長情況低溫加熱優點： （1）避免奧氏體晶粒變粗大。（2）縮短延遲冷卻時間，粗軋和精軋幾乎可連續進行。缺點：（1）要減小板坯的厚度。（2）含鈮鋼中鈮未固溶，達不到預期

3、的析出強化效果。 機械性能加工方式b(N/mm2)0.2(N/mm2)5(%)(%)(Jcm2)HRC 高溫控制軋制工藝常規工藝1000103085085078583560064012148384640426075404531-真應力-應變曲線由三階段組成：第一階段：加工硬化及軟化共存，但硬化程度超過軟化程度；第二階段：發生動態再結晶。動態再結晶臨界量c ：OABCnARTQZ)/exp(式中 Z ：溫度補償變形速率因子；A：常數；n：應力指數；Q：變形活化能；R：氣體常數；T：絕對溫度。OABC圖3-3 Q235鋼變形條件對真應力-真應變曲線的影響(a)變形溫度的影響，變形速度 ；(b)變形

4、速度的影響，變形溫度T=1000C11 . 0s18-8不銹鋼起始晶粒尺寸（D0）對高溫形變組織和加工因子（Z、 、）關系的影響DD s：奧氏體的屈服應力； 1：變形量為1時的應力； ： 變形后恒溫保持t時間以后再次發生塑性變形的應力值。 1yx=1：全部靜再結晶 0 x1：x=0：奧氏體在兩次熱加工的間隙時間里沒有任何的軟化 軟化百分數：3.4.2 熱變形間隙時間內鋼的奧氏體再結晶行為y)/()(11syxsy1y圖3-6 變形量與三種靜態軟化類型的關系圖3-8 初始晶粒直徑和軋制溫度對再結晶所必需的臨界壓下率的影響 圖3-9 1050C加熱，在不同溫度下軋制，軋后停留時間不同對奧氏體再結晶

5、臨界變形量的影響1-再結晶開始曲線，軋后停留2s；2-再結晶開始曲線，軋后停留20s；3-再結晶終了曲線，軋后停留2s；4-再結晶終了曲線，軋后停留20s圖3-10 0.2%C鋼與Nb鋼等溫再結晶的動力學曲線（實線為碳鋼；虛線為鈮鋼） 圖3-11 軋制溫度、軋后空延時間對奧氏體再結晶百分數的影響 1. 1000C軋制，停留15S；2. 1000C軋制，停留2S；3. 850C軋制，停留15S；4. 850C軋制，停留2S； 奧氏體再結晶百分數正比于變形量與變形溫度。圖3-12 壓下溫度和壓下率對再結晶行為和再結晶晶粒直徑產生影響的再結晶區域圖圖3-13 含鈮16Mn鋼和16Mn鋼形變再結晶區域

6、圖的比較(a) 16Mn鋼加熱溫度1200C，保溫10min，軋后立即淬火；(b)含鈮16Mn鋼加熱溫度1250C，保溫10min，軋后立即淬火塊狀(等軸的)先共析鐵素體(魏氏組織鐵素體)圖3-1 熱軋條件與所得到的魏氏組織級別關系從再結晶奧氏體生成鐵素體的重要特征之一：隨著奧氏體晶粒的細化，鐵素體晶粒也按比例地細化。轉換比（AF）：轉變前的奧氏體晶粒直徑與轉變后的鐵素體晶粒直徑之比，與化學成分有關。晶粒細化有極限。 圖3-5 非合金低碳鋼和含Nb或V的低碳鋼變形75%時的軋制溫度與轉變類型之間的關系(a)Si-Mn鋼變形后1s淬火； (b)含Nb鋼變形后3s淬火圖3-16 再結晶細化晶粒的下

7、臨界變形溫度和上臨界變形溫度提高切口韌性(notch ductility)：1)降低軋制后期的軋制溫度；2)規定出一些道次的最低道次壓下量；3)控制開軋溫度。圖3-1 熱軋態及加熱態普碳鋼中，相變瞬間前的晶粒尺寸與、相變率（晶粒尺寸與晶粒尺寸的比值）之間的關系（1）0.10%C-0.25Si%-1.4%Mn鋼；(2)0.05%.C-0.25%Si-1.20%Mn鋼.控制軋制過程的三個階段及各階段微觀組織隨變形而變化的示意圖常規軋制與控制軋制的根本區別：圖3-3 不同含鈮量的0.002%C-1.54%Mn鋼中，鈮含量對軟化行為的影響實驗條件：900C以l0s-1的應變速率壓下69時的軟化行為。圖

8、3-4 含鈮或不含鈮的0.002%C-1.56%Mn鋼的軟化行為與溫度的關系圖3-5 含鈮0.097%的鋼中，溫度和含碳量對軟化行為的影響從圖中得出：900C和850：1000C： 圖3-6 0.002%C-0.097%Nb鋼、0.006%C-0.097%Nb鋼、0.019%C-0.095%Nb鋼于900C時，碳氮化鈮應變誘發沉淀析出的過程 圖3-7 0.002%C鋼、0.002%C-0.097%Nb鋼和0.019%C-0.095%Nb鋼的再結晶速度-溫度-時間和沉淀析出-溫度-時間曲線的疊加 溶質鈮只有在應變誘發沉淀出現時，才能起到延遲回復和再結晶作用。 圖3-8(a)具有變形帶的拉長晶粒，

9、其中變形帶是非再結晶區變形所產生的；(b)部分轉變的晶粒組織中形成的先共析變形帶的作用：提供鐵素體形核點，使晶粒細化。圖3-9 含0.03%Nb的鋼中，晶界面積(a)和變形帶密度(b)同非再結晶區壓下率的關系圖3-10 熱軋態及熱處理態鋼中晶粒成核地點及所生成的晶粒組織圖3-12-1 不規則珠光體球形核地點示意圖 (a)無應變晶界交點；(b)形變晶界及其交點 圖3-2 拉伸強度和沖擊功同（+）區變形程度的關系(a)普碳鋼；(b)含鈮鋼；1200C時壓下率為62.5%，850C時壓下率為50%，710C時的熱變形壓下率連續變化圖3-3 含鈮鋼微觀組織與（+）區壓下率的變化關系(a)和(b)壓下率

10、為0%；(c)和(d) 壓下率為30%圖3-4 普碳鋼、含釩鋼和含鈮鋼中，在-區進行壓下率為50%軋制時，變形體積百分數與拉伸性能的關系圖3-5 0.16%C-0.3%Si-1.9%Mn鋼中，變形速率為7S-1時，變形溫度對應力-應變曲線的影響兩相區變形引起的強化取決于回復和再結晶程度，而回復和再結晶程度又依賴于變形溫度、變形量、變形后冷卻速率和微合金元素的添加量。不論哪個鋼種和軋制方法，抗拉強度和屈服強度均隨軋制溫度的降低而單調地加。不論軋制類型和鋼種如何，TS、YS均隨壓下率增加而單調增加。圖3-7 采用I型和II型軋制，于（+）兩相區軋制50%壓下率的Nb鋼抗拉強度與夏氏沖擊韌性轉變溫度

11、間關系ssssyiyfdkfdk2121)1 (sessdprsfdCfBdATvT2121)1 ()(圖3-17 采用I型軋制法，在700C和600C，50%壓下軋制前后Si-Mn鋼的顯微組織(a)軋制前于700C冰鹽水淬火， (b)于700C軋制后立即水淬火； (c)于700C軋制后空冷； (d)于600C軋制后空冷在兩相區溫度內當軋制溫度一定時，隨著壓下率的增加晶粒發生如下變化：（1）晶粒的形狀基本不變，產生較均勻的位錯；（2）晶粒伸長，晶粒內的位錯密度仍然很高；（3）伸長的晶粒進行回復，并開始形成亞晶，晶粒內的位錯密度下降；（4）形成清晰的亞晶粒，在亞晶粒內位錯密度非常低；（5）加工引

12、起再結晶。圖3-19 （+）兩相區軋制條件與顯微組織和織構發達的關系圖圖7-20 （+）兩相區軋制，軋制溫度740C時壓下率對平均直徑的影響1-方案I；2-方案II變形程度增加， 晶粒變細。 軋制溫度變 化引起晶粒 大小的變化。圖3-25 （+）兩相區軋制的Nb鋼三維織構圖 圖3-27 各理想取向的屈服強度各向異性（計算值） 兩相區軋材，即使極低硫化，在以脆性斷口溫度為中心相當廣泛的試驗溫度范圍內也有平行于軋制面的分層。原因：帶狀層由100和111織構組成，100容易被壓縮，111難以被壓縮。 溫度顯微組織強度缺口韌性屈服強度加工硬化析出硬化轉變溫度ESA100析出物的數量（100）織構第I階

13、段950C再結晶區由于反復的再結晶而細化dr=2040m低（取決于晶粒尺寸）00高（取決于晶粒尺寸）高無無第II階段950CAr3不發生再結晶的區晶粒被拉長導入變形帶和位錯使晶粒細化低（取決于晶粒尺寸）00低（取決于晶粒尺寸）高微量無第III階段 Ar3 （+）區晶粒不再進一步細化，析出硬化和（100）織構的產生高（晶粒尺寸和其它的影響）少量大量極低（晶粒尺寸和其它的影響）低大量形成表3-2 控制軋制三個階段的物理性能變化1）直接應用的熱軋薄帶鋼，可以替代常規冷軋退火薄板；2）一般用冷軋用鋼；3）深沖、超深沖冷軋用鋼；4）鐵素體區域熱軋后直接退火的鋼板。粗軋在盡可能低的溫度下使奧氏體發生變形，

14、以增加鐵素體的形核率，精軋在鐵素體區進行，隨后采用較高的卷取溫度，以得到粗晶粒的鐵素體，降低熱軋板卷的強度及硬度。 表1 SPHC鋼化學成分控制 單位：%表2 鐵素體軋制HC1250表3 非鐵素體軋制板卷產品性能檢測情況 序號鋼種規格ReLRmA1SPHC2.50*125032039041.52SPHC2.50*125032539041.53SPHC2.50*125023532035.04SPHC2.50*125024533036.05SPHC2.30*125027536546.06SPHC2.00*125029036545.07SPHC1.80*125032039538.08SPHC1.60*125030037537.0最大32539535.0最小23532046.0 a 常規軋制 b 鐵素體軋制 常規軋制與鐵素體軋制板卷顯微組織比較 圖3-6 初始奧氏體晶粒度(加熱溫度)和變形量對Ar3溫度的影響 (軋制溫度900C )圖3-7 變形溫度對Ar3的影響 圖3-8 含鈮16Mn鋼的道次變