“锻-退”循环对微合金钢晶粒细化的作用机制

摘要

提出1种新型的“锻-退”循环热加工工艺,且对Ti-Nb-V-B微合金钢进行热处理实验,研究“锻-退”循环对Ti-Nb-V-B微合金钢晶粒尺寸和力学性能的影响;通过透射电镜组织观察和热力学计算,探究Ti-Nb-V-B微合金钢“锻-退”循环晶粒细化机理,并建立微合金钢晶粒细化模型。结果表明:“锻-退”循环热处理可显著细化Ti-Nb-V-B微合金钢的晶粒,“三锻三退”试样的晶粒度由锻前2.5～4.0级细化到9.5～11.5级;“三锻三退”试样的综合力学性能得到显著改善,与“一锻一退”相比,其抗拉强度（R_m）、屈服强度(R_el)、断后伸长率（A）、断面收缩率（Z）和夏比冲击功（K_V）分别提高了10.6%,9.9%,18.8%,30.2%和135.0%;Ti-Nb-V-B微合金钢中NbC,TiC,VC和Cr₂₃C₆第二相的析出温度分别为1 202,1 187,897,672℃,锻前加热和锻造过程中均发生VC和Cr₂₃C₆的溶解,锻后退火可促进第二相的析出,“锻-退”循环过程中发生NbC和TiC的析出,锻前奥氏体重结晶、锻造再结晶和锻后退火第二相析出的协同效应是Ti-Nb-V-B微合金钢获得细晶的重要机制。

关键词

“锻-退”循环 / 微合金钢 / 析出相 / 晶粒细化 / 力学性能