基于溫變形耦合逆相變細(xì)化鐵素體制備

王志豪, 李紅斌, 劉立濤

(1. 華北理工大學(xué) 冶金與能源學(xué)院, 河北 唐山 063210;2. 河北津西鋼鐵集團(tuán)股份有限公司, 河北 唐山 064302)

鋼鐵材料的晶粒細(xì)化可以在不損失塑性的前提下提升強(qiáng)度[1-3]。目前,晶粒細(xì)化的主要方法可分為兩類[4]:一類是大塑性變形,另一類是先進(jìn)熱機(jī)械過(guò)程。大塑性變形處理的樣本量很小,其應(yīng)用比先進(jìn)機(jī)械熱處理有更多的限制。先進(jìn)機(jī)械熱處理加工包括變形誘導(dǎo)相變[5]、冷軋和退火[6-7]、溫軋[8-9]等。在熱軋生產(chǎn)中,獲得奧氏體晶粒的關(guān)鍵是在熱軋過(guò)程中實(shí)現(xiàn)細(xì)小的奧氏體晶粒。目前,細(xì)化奧氏體晶粒的方法主要有3種:循環(huán)淬火加熱[10]、冷軋馬氏體的逆轉(zhuǎn)變[11-13]和變形過(guò)程中奧氏體的再結(jié)晶或回復(fù)。對(duì)于前兩種方法,如果必須獲得馬氏體,在目前普通鋼材的熱軋工藝中難以直接實(shí)現(xiàn)。通過(guò)再結(jié)晶以及回復(fù)來(lái)細(xì)化奧氏體雖然已經(jīng)廣泛應(yīng)用,但是細(xì)晶效果難以滿足日益嚴(yán)苛的實(shí)際需求。

對(duì)于C-Mn鋼而言,再結(jié)晶等方式可以細(xì)化奧氏體至10 μm左右,在此基礎(chǔ)上,通過(guò)形變誘導(dǎo)鐵素體相變可以細(xì)化鐵素體至1.2 μm。相關(guān)文獻(xiàn)[14-15]提出,當(dāng)奧氏體晶粒尺寸達(dá)到3～4 μm時(shí),相變過(guò)程中鐵素體晶粒尺寸會(huì)達(dá)到亞微米,滲碳體以顆粒形式析出。然而,如何在現(xiàn)有工業(yè)條件下獲得3～4 μm奧氏體晶粒仍然是一個(gè)難題。基于此,本文結(jié)合文獻(xiàn)[16]的研究結(jié)果以及棒線材生產(chǎn)的精軋工序背景,提出并驗(yàn)證了一種將變形與逆轉(zhuǎn)變奧氏體化相結(jié)合的細(xì)化奧氏體的方案,并對(duì)此進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證?！?br>