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马氏体叶片钢403Nb的再结晶动力学研究

作　者: 宁小智
导　师: 张家涛；王立民
学　校: 昆明理工大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: 403Nb 叶片钢 再结晶动力学
分类号: TG111.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


对热变形过程中的微观组织演变进行计算机模拟以及确定组织与力学性能之间的关系已成为本学科研究领域的热点之一。本论文为东北大学和钢铁研究总院共同承担的国家自然科学基金重点项目《特种合金及高合金钢热连轧过程中的组织演变及控制理论》(50634030)中的一部分,主要对热连轧过程中轧件的动态、亚动态和静态再结晶行为及再结晶晶粒尺寸模型进行研究,是以计算机实时模拟优化热连轧工艺路线并确保材料性能和表面质量的前期工作,也是高合金钢热连轧组织—性能预报系统的基础工作。本文利用Gleeble-3500热模拟机通过采用单道次和双道次高温热压缩试验,对403Nb马氏体叶片钢的再结晶动力学进行研究,计算并建立了403Nb动态再结晶模型、静态再结晶模型、亚动态再结晶模型,采用金相显微镜、SEM和TEM多种方法对压缩后的试样观察,分析其组织演变规律,为高合金钢热连轧钢材性能组织—性能预报系统奠定基础。总结全文得到以下结论：403Nb钢高温压缩变形条件下的Z参数、峰值应力、激活能和动力学方程表达式：静态再结晶动力学模型、晶粒尺寸模型和再结晶激活能：亚动态再结晶动力学模型及再结晶激活能：403Nb钢在应变速率为1s-1时静态再结晶率的增长最为稳定；其静态再结晶并不是随着道次间隔时间的增加而无限制的增加,而是增加到一定的程度时发生晶粒明显长大导致静态再结晶率衰减；403Nb钢中存在M23C6和NbC两种析出物,细小析出物弥散分布,有效的抑制了403Nb钢的再结晶行为和晶粒长大。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-25
  1.1 热连轧钢材组织—性能预报  9-14
    1.1.1 组织—性能预报研究的发展  9-11
    1.1.2 组织—性能预报现阶段研究进展  11-14
  1.2 再结晶动力学研究  14-21
    1.2.1 动态再结晶  14-17
    1.2.2 亚动态再结晶  17-19
    1.2.3 静态再结晶  19-21
  1.3 火电机组用钢及叶片钢403Nb  21-23
    1.3.1 火电机组用钢  21-22
    1.3.2 叶片钢403Nb  22-23
  1.4 本文研究目的和主要内容  23-25
    1.4.1 本文研究背景和目的  23-24
    1.4.2 本文研究的主要内容  24-25
第二章 试验材料与方法  25-29
  2.1 试验材料  25-26
    2.1.1 试验钢的冶炼及化学成分  25
    2.1.2 试验钢的原始态金相组织  25-26
  2.2 试验设备  26-29
    2.2.1 动态再结晶单道次热压缩试验  26
    2.2.2 亚动态再结晶单道次热压缩试验  26-27
    2.2.3 静态再结晶双道次热压缩试验  27-28
    2.2.4 显微组织观察试验  28-29
第三章 403Nb再结晶动力学模型  29-44
  3.1 动态再结晶动力学方程  29-33
    3.1.1 真应力-真应变曲线  29-30
    3.1.2 热变形流变应力方程  30-33
  3.2 亚动态再结晶动力学方程  33-37
    3.2.1 亚动态再结晶真应力-应变曲线  33-35
    3.2.2 亚动态再结晶方程  35-37
  3.3 静态再结晶动力学方程  37-42
    3.3.1 静态再结晶率  37-40
    3.3.2 静态再结晶激活能Q_(rex)  40-41
    3.3.3 静态再结晶晶粒尺寸模型  41-42
  3.4 本章小结  42-44
第四章 热变形系数对403Nb再结晶行为和组织的影响  44-58
  4.1 应变速率对再结晶的影响  44-47
    4.1.1 应变速率对静态再结晶的影响  44-47
    4.1.2 应变速率对亚动态再结晶的影响  47
  4.2 变形温度对再结晶的影响  47-51
    4.2.1 变形温度对静态再结晶的影响  47-50
    4.2.2 变形温度对亚动态再结晶的影响  50-51
  4.3 道次间隔时间对静态再结晶的影响  51-54
  4.4 组织中的残奥和孪晶  54-55
  4.5 403Nb钢中析出物  55-57
  4.6 本章小结  57-58
第五章 讨论  58-64
  5.1 非均匀形变对静态再结晶的影响  58-59
  5.2 403Nb钢中Nb的作用  59-60
  5.3 动态再结晶、亚动态再结晶、静态再结晶的联系与区别  60-64
    5.3.1 初始晶粒尺寸  60
    5.3.2 应变速率  60-61
    5.3.3 变形温度  61
    5.3.4 应变量  61-62
    5.3.5 晶粒形貌  62-63
    5.3.6 激活能  63-64
第六章 结论  64-66
参考文献  66-70
攻读学位期间所承担的科研任务与主要成果  70-71
致谢  71

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属学（物理冶金） > 金属物理学 > 金属的范性形变、回复和再结晶
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