动态再结晶动力学模型SCM435钢的测定
动态再结晶动力学模型SCM435钢的测定
内蒙古科技大学本科生毕业外文翻译题目：动态再结晶动力学模型SCM435钢的测定学生姓名：钱志伟学号：1061102214专业：冶金工程班级：2010冶金（2）班指导老师：刘宇雁教授摘要SCM435钢的流变应力行为进行了研究利用MMS-200热模拟机，用1023至1323年ķ变形温度和应变速率的条件下0.01-10秒-1。
实验结果表明，临界应变会得到更小的增量温度和应变率的减小，而使动态再结晶易于发生。
高峰SCM435钢的高温下应力本构方程是由双曲形式成立正弦波，并且在高温下变形的激活能由回归方程得到。
临界应变εC动态再结晶准确来源于含菌株的θ-σ曲线硬化率θ和FL OW应力σ。
然后峰值应力，峰值应变，临界应力，临界之间的相关性应变和参数Z进一步得到。
动态再结晶的Avrami方程动力学方程SCM435钢是从应力 - 应变曲线的发展，和Avrami指数米进行抽象。
观察还表明的Avrami常数将与增量减少温度，但会增加与在增量应变率。
该阿夫拉米不断发生小的影响从变形温度，但从应变率，以及阿夫拉米常数与应变率之间的相关性显著的影响是由回归方程得到的。
关键词：SCM435钢;动态再结晶;活化能;临界应变1 引言SCM435钢是典型的中碳钢具有良好的淬透性。
一个更好的疲劳强度和耐冲击性可以通过回火进行说明。
该lowtemperature 冲击韧性和回火脆性 SCM435钢执行优秀。
该钢SCM435 用于12.9级螺栓钢在汽车发动机的需求由于恶劣的极端高要求的疲劳寿命的工作环境。
这是典型的高端产品冷镦。
动态再结晶是一种软化的过程中，重要的机制热变形，并具有较大的INFL对粮食uences 大小，形态和被静态再结晶。
因此研究具有较高的学术意义和工程应用价值[1-3]。
因此，热力学模拟实验，通过研究FL OW高温下合金的应力特性。
与此同时，SCM435钢的过程中软化规则热变形进行了分析，以获得结果包括热变形的活化能，临界应变对动态再结晶，而峰值应力，峰值应变，临界之间的相关性应力，临界应变而参数Z的模型动态再结晶的热变形SCM435钢当时成立的提供可靠的理论依据做出合理的处理的产品。
SCM435钢奥氏体连续冷却转变行为
SCM435钢奥氏体连续冷却转变行为徐东;朱苗勇;唐正友;刘振民【摘要】利用热模拟试验机对SCM435钢的奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线进行了测定和分析.结果表明:SCM435钢对冷速极为敏感,在冷却速度为0.05℃/s时,可以得到铁素体、珠光体及少量贝氏体组织；当冷速增加到1℃/s时,铁素体转变结束,同时开始产生少量马氏体组织.在实际生产中,通过与模拟预测相结合来控制冷却,抑制块状先析铁素体的生成,同时避免马氏体的大量产生,生产出冷镦性能及球化效果较为理想的基体组织.【期刊名称】《东北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(034)003【总页数】5页(P356-359,367)【关键词】热模拟;奥氏体;CCT曲线;冷却速度;SCM435钢【作者】徐东;朱苗勇;唐正友;刘振民【作者单位】东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110819;东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110819;东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110819;邢台钢铁有限责任公司,河北邢台054027【正文语种】中文【中图分类】TG142SCM435钢是一种典型的中碳合金结构钢，由于碳和铬的含量增高，导致它的淬透性较高，调质后具有较强的抗疲劳强度和抗冲击能力，低温冲击韧性良好，且无明显的回火脆性.汽车用的12.9级高强、超高强度级别的螺栓基本以SCM435冷镦钢钢种系列为主，国内轿车发动机用钢一直依赖日本进口，属于有特殊要求的高级冷镦钢[1-3].由于对疲劳性能、耐延迟断裂、强度及塑形的要求较高，目前12.9级高强、超高强度级别的轿车发动机螺栓用钢都需要经过球化退火来兼顾各项性能[4]，而快速、良好的球化效果及冷镦性能则需要特定的母材组织[5-9]，因此研究SCM435钢奥氏体连续冷却转变行为对控制辊道冷却及热处理时的组织转变有着重要的指导意义.本文主要是以膨胀法并结合金相观测来进行静态CCT曲线的测试分析，同时对不同冷却工艺下的盘条进行取样分析，比较得到较优的生产工艺；并将该生产条件与相变转变代入温度场模型中来验证相变模型，为制定合理的工艺规程提供可靠的预测分析.1 实验材料试样采用工业生产的SCM435钢热轧线材，其钢种主要成分(质量分数，%)为C 0.35，Si 0.17，Mn 0.75，Cr 1.02，Mo 0.19.2 实验方法将热轧线材加工成φ8 mm×15 mm的圆柱体，按照YB/T5128—93标准的规定测试SCM435钢的冷却曲线及临界点Ac1，Ac3.测试不同冷速下的相变行为的具体步骤如下：将试样加热到1 200 ℃，保温5 min，再以10 ℃/s的速度冷却至850 ℃，保温10 s后以0.05，0.1，0.5，0.8，1，2，3，4，5，8 ℃/s进行恒速冷却，测量出试样的温度-膨胀量变化曲线，采用切线法在热膨胀曲线上确定相变温度.具体工艺如图1所示.从曲线分析并结合金相组织检验结果找出不同冷速下的各种相变起点温度和终点温度，在时间-温度(τ-t)坐标中做出钢的连续冷却转变曲线.图1 热模拟实验工艺方案Fig.1 Process scheme of thermal simulation test经过热模拟后的试样用于金相检验，其金相观察面为从热电偶1/4处沿轴向剖开面.金相试样经过粗抛、精抛制备好后，其金相观察面采用3%的硝酸酒精溶液进行腐蚀，利用Versamet-2型光学显微镜，观察、分析试样500，1 000倍的金相组织.3 实验结果3.1 SCM435钢的CCT曲线用热模拟仪测定SCM435钢的临界点温度：Ac1=745 ℃，Ac3=796 ℃.图2为SCM435钢的连续冷却转变曲线，M代表马氏体转变区，A代表过冷奥氏体，F代表铁素体转变区，P代表珠光体转变区，B代表贝氏体转变区.图2中每1条冷却曲线下端的数字代表冷却所需的时间，根据冷却时间的不同，冷却速度从右至左依次是0.05，0.1，0.5，0.8，1，2，3，4，5和8 ℃/s.图2 SCM435钢静态CCT曲线图Fig.2 Static continuous cooling transformation curves of SCM435 steels从图2可以看出，当钢从奥氏体以不同冷速冷却时，存在四种相变区：奥氏体向铁素体转变(A→F)，珠光体的转变(A→P)，贝氏体转变(A→B)和马氏体转变(A→M).在小于0.1 ℃/s的冷速范围内，相变组织为铁素体和珠光体及一部分贝氏体；随着冷速的降低，贝氏体大量减少，珠光体与铁素体增加，由于碳和铬的含量增高，导致它的淬透性较高，并极易生成贝氏体组织，所以当冷速降低到0.05 ℃/s时，仍然有少量的贝氏体生成；当冷速增加到0.5 ℃/s时，珠光体相变结束，主要相变产物为贝氏体组织及少量的铁素体组织；当冷速增加到1 ℃/s时，先析铁素体相变结束，这时开始出现少量的马氏体组织；随着冷速的增加，贝氏体开始减少，组织中的马氏体含量增加；冷速达到5 ℃/s时，室温组织基本为马氏体.3.2 冷速对组织的影响根据冷速的不同，SCM435钢在奥氏体冷却过程中会得到几种不同的组织，将不同冷速下对应的试样抛光好，并浸蚀10～20 s，可显示试样的室温组织.在金相显微镜下观察、分析组织特征，得到不同冷却速率下SCM435钢的显微组织如图3所示.从图3可以看出，冷却速度影响着变形后过冷奥氏体的组织转变.由图3a可见，冷却速率较慢时，珠光体较多，铁素体基本呈块状分布，主要沿原奥氏体的晶界分布；随着冷速的增加，铁素体逐步减少，且长条状逐步增多，沿奥氏体晶界择优长大而成，呈现网状分布，如图3b.如果冷速再增加的话，先析的铁素体晶粒基本呈片状或长条状分布，大部分仍沿奥氏体晶界析出，少量在晶内沿位错等缺陷析出，如图3c所示.图3 不同冷却速度下的微观组织Fig.3 Microstructures of SCM435 steels at different cooling rates(a)—0.05 ℃/s； (b)—0.1 ℃/s； (c)—0.5 ℃/s； (d)—0.8 ℃/s； (e)—1 ℃/s；(f)—2 ℃/s； (g)—3 ℃/s； (h)—4 ℃/s； (i)—5 ℃/s.对于贝氏体而言，SCM435钢由于含有较高的合金，像Mn，Si及易形成碳化物的Cr，Mo，延缓了贝氏体的形成，同时也使贝氏体的相变温度降低.本次测试，与已有文献的SCM435的CCT曲线不同[10-11]，在冷速0.05 ℃/s时，仍有部分贝氏体析出，同时也易形成马氏体组织.3.3 实际工业应用由于珠光体在球化退火中需要长时间保温，在580 ℃等温形成片间距为0.14 μm 的细珠光体，长时间的保温，该珠光体尚不能完全球化[12]，即使使用超重载减定径轧机生成退化珠光体，也需要9 h进行球化退火[5].而铁素体经球化退火后，在组织中的碳化物分布也往往极不均匀，当存在大块状铁素体时[5]尤其严重.而马氏体在高温回火时将使碳化物析出聚集长大形成球化碳化物，这种状态下，球化速率较快，且球化组织均匀；贝氏体也容易获得均匀细小的球状碳化物.但是马氏体含量过高会导致硬度较高，从而降低了裂纹萌生的临界值[6-7]，易于开裂，所以要控制马氏体的过多生成.高强度的发动机螺栓用钢要满足1/2冷镦性能，易于球化退火且球化退火效果较好.实际应用需要生产出一种SCM435钢原始组织来达到这种要求.因此对于开轧1 080 ℃，终轧936 ℃，吐丝860 ℃，同一批钢在一次轧制φ12 mm实验中设计了3种不同的辊道冷却模式：模式1为1#～11#辊道速度为0.15 m/s，12#为0.25 m/s，13#为0.3 m/s，风机关闭，全部闭罩；模式2为1#～13#辊道速度0.4 m/s，1#～2#风机吹风100%，其余关闭，吹风处外保温罩闭罩；模式3为1#～13#辊道速度0.4 m/s，1#～3#风机吹风100%，其余关闭，吹风处外保温罩闭罩.图4为这3种冷却模式下SCM435钢的微观组织，由图可知：模式1下，由于冷却速度较慢，组织主要为贝氏体、铁素体及少量的珠光体；模式2下，由于辊道速度快，冷却速度较模式1快，且在1#～2#风机大量吹风，抑制了铁素体的产生与长大，组织主要为贝氏体，并存在部分铁素体及马氏体；模式3下，由于在1#～3#风机大量吹风，抑制了先析铁素体、珠光体及贝氏体的生成，随后过冷奥氏体转变为马氏体，组织主要为马氏体及部分贝氏体组织.对比可知，在先析铁素体转变区域加速冷却，可以减少铁素体的生成量，抑制块状铁素体的产生，促使铁素体长条状生长；同时在贝氏体区控制冷速，延长贝氏体转变量，减少马氏体过多生成，生产出理想的螺栓母材.图4 3种冷却模式的微观组织Fig.4 Microstructures of SCM435 steels at three modes of different cooling model(a)—模式1； (b)—模式2； (c)—模式3.取横截面的1/4建模，将CCT曲线及实际测温代入计算机中，在冷却模式2时，不同时间段的组织转变如图5所示.图5a为2#辊段末贝氏体转变，可知2#辊段末奥氏体已经向贝氏体转变了50%左右，其贝氏体相变结束时，贝氏体相变量占83%左右；图5b为3#辊段末马氏体转变，可知3#辊段末奥氏体已经向马氏体转变了6%左右，其马氏体相变结束时，马氏体相变量占12%左右，少量的铁素体及珠光体大约为5%左右.模拟结果与实测比较吻合，因此可以根据模型较为准确及时地预测相变，便于对不同规格及不同冷却条件下的生产进行更加准确地控制.图5 冷却过程中的组织转变Fig.5 Microstructure changes of SCM435 steels in the cooling process (a)—贝氏体转变； (b)—马氏体转变.4 结论1) 采用热模拟仪并结合膨胀-金相法测量得到了SCM435钢的CCT曲线.2) SCM435钢组织对冷速极为敏感，当冷速为0.05 ℃/s时，钢的显微组织主要为F，P及少量B；当冷速增加到1 ℃/s时，F结束转变，同时开始产生少量M 组织.3) 在实际生产中，通过控制冷却，减少铁素体的生成量，抑制块状先析铁素体的生成，促使铁素体长条状生长，同时延长贝氏体转变量，避免马氏体的大量产生，生产出理想的基体组织.4) 将相变模型代入到温度场中，可提前预测不同规格、不同冷却状态下得到的相变组织.参考文献：[1] Celik A，Karadeniz S.Improvement of the fatigue strength of AISI 4140 steel by an ion nitriding process[J].Surface Coatings Technology，1995，72(3)：169-173.[2] Sarioglu F.The effect of tempering on susceptibility to stress corrosion cracking of AISI 4140 steel in 33% sodium hydroxide at 80 ℃[J].Materials Science and Engineering A-Structural，2001，315(1/2)：98-102.[3] Lin Y C，Chen M S，Zhong J.Prediction of 42CrMo steel flow stress athigh temperature and strain rate[J].Mechanics Research Communications，2008，35(3)：142-150.[4] 国家机械工业局.JB/T 8837-2000.内燃机-连杆螺栓-金相检验[S].北京：机械科学研究院出版社，2000.(State Bureau of Machine-Building Industry.JB/T 8837-2000.Internal combustion engines-connecting rod bolts-metallographicexamination[S].Beijing：Mechanical Academy of Sciences Press，2000.) [5] 惠卫军，翁宇庆，董翰.高强度紧固件用钢[M].北京：冶金工业出版社，2009：269-307.(Hui Wei-jun，Wen Yu-qing，Dong Han.Steel of high strengthfasteners[M].Beijing：Metallurgical Industry Press，2009：269-307.)[6] 根石豊，渡部了，春畑美文，はか.冷間据込み時の割れ発生予測[J].塑性と加工，2002，43(2)：140-144.(Neishi Yutaka，Watanabe Satoru，Haruhata Yoshifumi，etal.Development of a method of prediction of the workability limit in cold upsetting[J]. Journal of the Japan Society for Technology of Plasticity，2002，43(2)：140-144.)[7] 根石豊，渡部了，春畑美文，はか.冷間据込み時の割れ発生に及ぼす予ひずみの影響[J].塑性と加工，2002，43(5)：401-405.(Neishi Yutaka，Watanabe Satoru，Haruhata Yoshifumi，et al.Influence of predeformation on the workability limit in cold upsetting[J].Journal of the Japan Society for Technology of Plasticity，2002，43(5)：401-405.)[8] O’Brien J M，Hosford W F.Spheroidization cycles for medium carbon steel[J].Metallurgical and Materials Transactions A，2002，33(4)：1255-1261.[9] O’Brien J M，Hosford W F.Spheroidization of medium carbonsteel[J].Journal of Materials Engineering and Performance，1997，6(1)：69-72.[10]干勇，田志凌，董翰，等.钢铁材料工程[M].北京：化学工业出版社，2006：918-921.(Gan Yong，Tian Zhi-ling，Dong Han，et al.Steel materials engineering[M].Beijing：Chemical Industry Press，2006：918-921.) [11]张永军，韩静涛，孔俊其，等.SCM435热变形奥氏体连续冷却转变行为[J].材料热处理技术，2010，39(2)：37-39.(Zhang Yong-jun，Han Jing-tao，Kong Jun-qi，et al.Continuous cooling transformation behavior of hot deformation austenite in SCM435steel[J].Material & Heat Treatment，2010，39(2)：37-39.)[12]Chattopadhyay S，Sellars C M.Quantitative measurements of pearlite spheroidization[J].Metallography，1977，10：89-105.。
低合金钢Q345E静态再结晶模型研究
低合金钢Q345E静态再结晶模型研究李佳;张秀芝;刘建生【摘要】利用Gleeble-1500D 热模拟试验机对低合金高强度结构钢Q345E进行高温双道次热压缩试验，研究不同变形参数下Q345E钢在变形奥氏体区的软化行为，分析各变形参数对该钢静态软化的影响。
通过采用0．2％应力补偿法计算得到静态再结晶百分数，确定了Q345E钢的静态再结晶激活能，建立了静态再结晶动力学方程和晶粒尺寸演变模型。
%High-temperature double-pass compression was conducted on Q 345E high strength low alloy ( HSLA) steel by using Gleeble-1500D thermal stimulator, in order to analyze the softening behaviour of deformed austenite of Q345E steel under different parameters and the influence of these parameters on the static softening process .By adop-ting 0.2%stress compensation method , the recrystallized percentage was defined , the static recrystallization activation energy ofQ345E was also determined, the kinetics model of static recrystallization as well as the model of grain size e-volution were established .【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P14-16,19)【关键词】Q345E钢;静态再结晶;动力学方程;晶粒尺寸模型【作者】李佳;张秀芝;刘建生【作者单位】太原科技大学材料科学与工程学院，山西030024;太原科技大学材料科学与工程学院，山西030024;太原科技大学材料科学与工程学院，山西030024【正文语种】中文【中图分类】TG111.7Q345E是一种低合金高强度结构钢，广泛用于船舶、锅炉、压力容器、风电设备、石油储罐、桥梁、铁路运输、工程机械、车辆及轻化工设备等各类低温环境下使用的工程结构件［1］，要求其有很好的力学性能，而材料的力学性能又主要取决于微观组织结构，因此研究材料热加工过程中的微观组织结构可以有效地优化材料加工工艺参数。
SCM435合金钢成分及性能
SCM435合金钢介绍合金钢 alloy steel 钢里除铁、碳外，加入其他的元素，就叫合金钢。
在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。
根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。
SCM435合金钢主要合金元素合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。
其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状态进入固溶体中；锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素，其中一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体；铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在于固溶体中SCM435合金结构钢合金结构钢：SCM435执行标准: JIS G4053-2003SCM435合金结构钢特性有很高的静力强度、冲击韧性及较高的疲劳极限，淬透性较40Cr高，高温下有高的蠕变强度与持久强度，长期工作温度可达 500℃；冷变形时塑性中等，焊接性差。
SCM435合金结构钢用途用作在高负荷下工作的重要结构件，如车辆和发动机的传动件；汽轮发电机的转子、主轴、重载荷的传动轴，大断面零件SCM435合金结构钢化学成分碳 C ：0.33～0.38硅 Si：0.15～0.35锰 Mn：0.60～0.90硫 S ：允许残余含量≤0.030磷 P ：允许残余含量≤0.030铬 Cr：0.90～1.20镍 Ni：允许残余含量≤0.25铜 Cu：允许残余含量≤0.30钼 Mo：0.15～0.30SCM435硬度SCM435硬度为HRC36～43, HB269～341SCM435合金结构钢力学性能抗拉强度σb (MPa)：≥985(100)屈服强度σs (MPa)：≥835(85)伸长率δ5 (%)：≥12断面收缩率ψ (%)：≥45冲击功 Akv (J)：≥63冲击韧性值αkv (J/cm²)：≥78(8)硬度：≤229HB试样尺寸：试样毛坯尺寸为25mmSCM435合金结构钢热处理规范及金相组织热处理规范：淬火850℃,油冷;回火550℃,水冷、油冷。
Q345E钢奥氏体动态再结晶行为研究及数学模型的建立
再结 晶是最终决 定材料 晶粒 尺寸 的诸 多关键 因素之
一
，
而 晶粒尺寸在很大程度上 又决定 了产 品的最终 显
ｏ １１０ｏ、 ５ 经 ３ 短时均 温后 ， 温度分 Ｃ、 ０ １１０ｏ Ｃ Ｃ， ０ｓ 各
微组织 和力学性 能。因此 ， 分析热变形过程 中动态 再
别 以 ０ １ｓ 、． ｓ 、 ｓ 、０Ｓ－ ． － ０１ ～ １ ～ １ 的应变速率 进行热压 ０ ！ － 缩变形 ， 变形量均为 ６ ％， ０ 变形后立 即淬火至室温 。 在
试 验过程 中实时采集应力一 应变数据 。
结 晶发生 的机理及其相应 的组织演 化过程 ， 通过优 化 工艺参数 ， 以达到获得理想组织和性能 的 目的。 热变形过程中 ，金属内部 同时进行着加工硬化与 回复再结 晶软化两个相反的过程 。而热加工后 的组织 与性能受热加工 时的硬化过程 和软化过程 的影 响 ， 而 这个过程 又受变形温度 、 应变速率 、 变形程度 以及金 属
晶很大程度上影 响着材料 内部 的显微组织状态 ， 动态
流变应力 ， 工艺参 数为 ： 具体 加热温度 ： ２ ０ｏ ， １ ０ 加热 Ｃ
速 度 ： ／， 温时 间 ： ｍ ｎ 冷却 速度 ： ｏ／， ５ｏ ｓ保 Ｃ ５ ｉ， ５ Ｃ ｓ变形
温 度 ：０ ８ ０ｏ ９０ ｏ ９ ０℃ 、 ０ ０ ｏ １０ ０ ８０ ｏ ５ Ｃ、 Ｃ、０ Ｃ、５ １ ０ Ｃ、 ５
（） １钢在 热变形过 程 中 ， 材料 的加工硬 化和 动态
软化两种机制同时起作用 。 应力应变 曲线表现为两种
形式 ， 一种是动态再结晶型 ， 一种是动态 回复 型。
（ ） 动态再结 晶发生 时 ， ２有 应力 曲线 出现 峰值后
SCM435冷镦钢盘条轧后控制冷却工艺研究
表 2 Φ 10 mm SCM 435盘条的力学性能
抗拉强度 /M Pa 延伸率 / % 面缩率 / % 硬度 /HRB 冷镦试验
810 ～920
15～19 35～49 9715～105 合格
注 : 冷顶镦试验是将盘条所取样品压至原高度的 1 /2。
- 高线轧制 。
311 现有控冷条件
邢钢高线厂的高速线材轧机生产线共有 6个水 箱 , 其中预精轧机组间 2个水箱 , 主要作用是控制 预精轧机组温度 ; 预精轧机组后有 2 个水箱 , 主要
控制精轧机组入口温度 , 精轧机组后有 2个水箱 ,
收稿日期 : 2007 - 06 - 05
P
S
Mo
Cr
01030 01030
1 前言
公司开发高品种钢线材力度的加大及工艺技术的不
SCM 435冷镦钢线材是紧固件行业生产高级紧 断投入 , 已具备了开发 SCM 435 冷镦钢线材的能
固件的主要原料 , 产品对盘条的化学成分 、表面质 力 , 并开始了实施阶段 。
量 、冷镦性能等提出了较高的要求 , 近年的需求量 2 化学成分
测试 , 计算了盘条在保温盖内的运行时间 , 得到的 冷速为 0172 ℃ / s。
( 2) 组织和性能检验 。对产品进行了金相检 验 , 发现得到的组织是铁素体 +贝氏体 +珠光体的 组织 (图 2 ) 。晶粒度 8 ～9 级 , 脱 碳层 ( 011 ～ 016) D % , 从组织上看冷速稍快 。
no logy, B e ijing, 100083) A bs trac t: The influence of various coo ling sp eed on s truc tu re and p rop e rty of w ire ba r of SCM 435 co ld head2 ing s tee l is resea rched. It is show ed from the resu lt that w hen fin ish ing tem p era tu re is 850 ℃ and coo ling sp eed 0. 22 ℃ / s, the ba r’s m echan ica l and co ld head ing p rop erties are excellen t w ith its m ic rostructu re as p ea rlite p lus fe rrite, g ra in s ize 8～9 g rade, th ickness of deca rbu rization laye r ( 0. 2～0. 5) D %. Key W o rds: SCM 435 co ld head ing s tee l; w ire bar; con tro lled coo ling
Q345B钢动态再结晶动力学模型研究
Q345B钢动态再结晶动力学模型研究杨静;徐光;韩斌;补丛华;邹航【摘要】Single-pass compression deformation tests of Q345B steel were conducted on Gleeble 1500 hot simulator. Deformation values of the steel including critical strain, peak strain and steady strain were obtained according to the stain-stress data and work hardening data. The Zener-Hollomon parameter equation was given and status diagram of dynamic recrystallization (DXR) was plotted. Then measured DXR values were calculated by the method of Johnson-Mehl-Avrami (JMA). Three different DXR models were fitted with test data, and it is shown by the comparison of measured and predicted DXR values that the model considering steady and critical strain has the highest accuracy.%在Gleeble 1500热模拟机上进行Q345B钢单道次压缩变形实验,得到其真应力-真应变曲线,结合加工硬化率曲线,确定了Q345B钢动态再结晶临界应变εC、峰值应变εP和稳态应变εS.根据实验结果得到ZenerHollomon方程和动态再结晶状态图,利用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程法得到再结晶体积分数实际值,采用3种不同的再结晶体积分数预报模型对实验数据进行回归,并对再结晶体积分数实测值和预报值进行对比.结果表明,Epsilon-S/Epsilon-C模型精度最高,Epsilon-S模型精度次之,Epsilon-P模型精度最差.【期刊名称】《武汉科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(035)002【总页数】5页(P85-88,151)【关键词】Q345B;动态再结晶;加工硬化率;动力学模型【作者】杨静;徐光;韩斌;补丛华;邹航【作者单位】武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉,430081;武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉,430081;武汉钢铁(集团)公司研究院,湖北武汉,430080;武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉,430081;武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉,430081【正文语种】中文【中图分类】TG111.7Q345B钢是一种普通的低合金高强度钢，因其良好的综合力学性能、低温性能和焊接性能，在机械制造和工程建设中得到广泛应用。
SCM435钢的拉伸实验研究
SCM435钢的拉伸实验研究徐东;朱苗勇;唐正友;王壮飞;张素萍;姜涛【摘要】用拉伸法研究了SCM435钢的室温变形,拉伸结果显示SCM435钢的塑性较好,断口为典型的杯锥状断口.在拉伸法测得SCM435钢的拉伸曲线的基础上,根据数据分析,求解出SCM435钢真实应力-应变曲线,分别回归得到弹性阶段及塑性阶段的应力应变模型,得到SCM435钢的弹塑性参数及最大均匀塑性变形点,得出形成颈缩的条件,求解出SCM435钢的应变应力与断面收缩率之间的关系.【期刊名称】《材料与冶金学报》【年(卷),期】2012(011)003【总页数】5页(P192-196)【关键词】拉伸实验;SCM435钢;应力-应变;弹塑性【作者】徐东;朱苗勇;唐正友;王壮飞;张素萍;姜涛【作者单位】东北大学材料与冶金学院,沈阳110819;东北大学材料与冶金学院,沈阳110819;东北大学材料与冶金学院,沈阳110819;东北大学材料与冶金学院,沈阳110819;邢台钢铁有限责任公司,河北邢台054027;东北大学材料与冶金学院,沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】TG142SCM435钢是一种典型的中碳合金结构钢，由于碳和铬的含量增高，它的淬透性较好，调质后具有较强的疲劳强度和抗冲击能力，低温冲击韧性良好，且无明显的回火脆性.汽车用12.9级高强、超高强级别的螺栓基本上以SCM435冷镦钢钢种系列为主，国内轿车发动机用钢一直依赖日本进口，属于有特殊要求的高级冷镦钢［1］.以往的研究者多是利用已知文献或热模拟仪测出应力应变曲线，代入有限元中，以研究塑性变形过程［2］、本构模型的建立［3］、动静态再结晶过程［4］等，而对于弹性和塑性的变形过程、真应力应变的取值范围、最大均匀塑性变形点的求导，特别是颈缩对应力应变和横截面收缩率的影响等，较少进行深入的讨论和分析.对SCM435钢而言，以往的研究者［5－7］进行了很多方面的研究，但是也很少涉及弹性和塑性变形过程的详细求解.本文使用拉伸法研究SCM435钢的室温变形，得到了SCM435钢的断口形貌.并在拉伸法测得SCM435钢的拉伸曲线的基础上，根据数据分析求解出SCM435钢真实应力－应变曲线，分别回归了弹性阶段及塑性阶段的应力应变模型，求出了SCM435钢的弹塑性参数，研究了颈缩对应力应变取值的限制，并求解出了SCM435钢的最大均匀塑性变形点，并推导出不受颈缩影响的应变应力与断面收缩率之间的关系.试样采用工业生产的SCM435热轧线材，其化学成分如表1所示.拉伸试样尺寸按标准样加工，具体尺寸如图1所示.试样按GB/T228－2002标准，保持温度、应力状态和加载速度恒定.此外，试样表面光滑以避免因缺口而造成的应力集中，同时在实验过程中夹紧试样时，应当保证试样轴线方向与载荷方向一致，不能倾斜或产生偏心.实验在大气压力及室温下进行，夹头移动速率为2 mm/min. 拉伸实验共有3组试样，拉伸结果相近，图2为其中一组拉伸试样的颈缩照片，表明试样在拉伸的过程中存在明显的颈缩现象，塑性变形较好.图3（a）为拉伸试样断口扫描电镜低倍形貌，可以看出，断口为典型的杯锥状断口，中心区为杯部，中心所示区域具有纤维状特征，为韧性断口的宏观形貌.由于材料韧性好，故断口三要素中无放射区出现.图3（b）为断口边部的高倍形貌.从图3（b）可以看出，该区为在剪切应力作用下发生的快速断裂，微观形貌为呈方向性的拉长韧窝.图3（c）为断口中心区的高倍形貌，可以看出，中心断口形貌为等轴状韧窝，纤维区是在正应力作用下塑性变形.以微孔聚集并长大的机理发生断裂，未发现夹杂导致断裂，断口微观上均为等轴韧窝.在拉伸过程中，测得拉力－伸长量关系曲线，由于工程应力σ=F/A0，即载荷F除以原始截面积A0，工程应变ε=Δl/l0，即伸长量Δl除以原始标距l0，因此可以转化为工程应力－应变曲线.图4（a）为拉伸过程中的工程应力应变曲线，图4（b）为拉伸过程中的真应力应变曲线.在实际过程中的应力应变要进行修正，转化为真应力－真应变.考虑塑性变形的不可压缩性，且变形为均匀塑性变形时，根据体积不变，当前面积与原始面积的关系为l0 A0=lA.真实应力为S=F/A，即载荷除以瞬时截面积A，将A的定义代入到真实应力的定义式中，得到真实应力与工程应力间的关系为真实应变和工程应变间的关系推导如下:拉伸试样形成颈缩时，如图2所示，其0，导致非均匀变形，因此不考虑颈缩后引起的非均匀变形，求得的真应力应变曲线如图4（b）所示.理想的弹性变形是可逆变形，加载时变形，卸载时变形消失并恢复原状，因此，只要在弹性变形的范围内，其应力应变都保持单值线性函数关系，即服从胡克定律: 式中，S为正应力，E为弹性模量，e为真应变.SCM435钢的回归曲线如图5所示.可以看出，SCM435钢比例极限为341.77 MPa，对应的真应变为0.214%，从回归方程的系数可以得到其弹性模量E为162.77 GPa.弹性模量与切变模量、体弹性模量之间的关系［8］为式中，G为切变模量;K为体弹性模量;ν为泊松比，表示材料侧向收缩的能力，大多数的钢的泊松比ν在0.26～0.33之间［8］.根据 SCM435钢的室温泊松比［9］为0.286，可以算出切变模量G为113.98 GPa;体弹性模量K 为128.05 GPa.随着进一步的变形，金属开始由弹性变形转变为塑性变形，便产生了屈服，如图4所示，SCM435钢没有出现明显的屈服现象，根据国标［10］采用非比例延伸率Rp=0.2%时的应力为屈服应力，SCM435钢的屈服应力Rp0.2=605 MPa，对于均匀塑性变形阶段的真应力－应变曲线有很多公式可以拟合，其中 Hollomon公式［11］对金属拉伸均匀塑性变形阶段符合得较好，本文采用Hollomon公式对SCM435钢进行拟合.式中:S为真应力，MPa;e为真应变，%;K为硬化系数;n为应变硬化指数，反映了材料抵抗继续塑性变形的能力.金属材料的n值的大小与层错能的高低有关.层错能低的n值就大，层错能高的n值就小.对式（5）两边取对数，其Hollomon公式拟合的结果如图6所示，硬化系数K为705.5，应变硬化指数n为0.15907.从图6可以看出，当应变值较小时，由于弹性变形阶段的硬化系数为1，这时受弹性变形影响较大.该硬化系数和硬化指数与实测值有一定的偏差，达到拉力最大值时，即要发生颈缩时，开始了不均匀变形，拟合曲线开始再次偏离实测值.拉伸样的断后标距为28.3 mm，断后直径为3.4 mm，可以得到断后伸长率δ为13.2%，断面收缩率ψ为53.8%.在拉伸过程中，随着伸长量的增加，将发生局部塑性变形，形成颈缩，出现不均匀塑性变形，也意味着失效.因此，确定和提高材料的最大塑性应变量具有重要的意义.利用真应力、真应变定义和Hollomon公式，可以计算材料的最大均匀塑性应变量.在试样变形的瞬间，由F=AS对伸长求导得由于拉伸样形成颈缩时，其??即材料的最大均匀真塑性应变在数值上等于其应变硬化指数.当n=1时为完全弹性变形，塑性变形时n一般小于1.由此可见，应变硬化指数的数值可作为衡量材料塑性均匀变形的力学指标.由图4（b）可知，SCM435钢的最大均匀真塑性应变为12.4%.在拉伸的过程中，随着伸长率的不断增加，其标距的横截面不断缩小［12］，在颈缩产生之前，根据体积不变条件及式（3），可以得到应变与横截面变化率之间的关系［9］，即将式（10）代入式（3）及式（5）可得，在弹性变形区与塑性变形区，应力与横截面变化率之间的关系式，根据式（10）可求出应力与横截面变化率之间的关系，其曲线图如图7所示.颈缩生产后，Hollomon公式已不再适用，但真应变与横截面收缩率关系仍然满足式（10），由于断面直径不容易随时测量，导致无法知道从颈缩到断裂这段的真实塑性变化，只能通过断后测量直径来求其真实极限塑性.因此对于真实极限塑性ef，仍然可以通过断面收缩率Ψ求得.（1）SCM435钢主要以塑性变形为主，断口为典型的杯锥状断口，并形成颈缩，中心断口形貌为等轴状韧窝，为韧性断口的宏观形貌，边部呈方向性的拉长韧窝; （2）SCM435钢弹塑性变形分别服从胡克定律及Hollomon公式，并分别求解回归出了一系列弹塑性参数;（3）推导出SCM435钢的最大均匀变形点，最大均匀真塑性应变为12.4%，从而明确了拉伸法得到真应力应变的取值范围，并推导出SCM435钢截面变化率与应力应变的关系.【相关文献】［1］叶健松，吴小良，余国松.尼桑汽车冷镦用钢SCM435盘条的试制［J］.浙江冶金，2004（3）:16－18.（Ye Jianjun，Wu Xiaoliang，Yu Guosong.Trial production of cold heading SCM435 steelof Nissan ＇s car［J］.Journal of Zhejiang Metallurgy，2004（3）:16－18）［2］孙明月，李殿中，李依依，等.大型船用曲轴曲拐的弯锻过程模拟与实验研究［J］.金属学报，2005，41（12）:1261－1266.（Sun Mingyue，Li Dianzhong，Li Yiyi，et al.Simulation and experiment study of bending process of largemarine crankthrow［J］.Actametallurgica sinica，2005，41（12）:1261 －1266）［3］郭伟国.4种新型舰艇钢的塑性流变应力及其本构模型［J］.金属学报，2006，42（5）:463－468.（GuoWeiguo.Plastic flow stresses and constitutive models of four newer naval steels ［J］.Actametallurgica sinica，2006，42（5）:463－468）［4］周晓光，刘振宇，吴迪，等.FTSR热轧含Nb钢动态再结晶数学模型中参数的确定［J］.金属学报，2008，44（10）:1188－1192.（Zhou Xiaoguang，Liu Zhenyu，Wu Di，et al.Determination ofmodel parameters of dynamic recrystallization for Nb bearing steels during flexible thin slab rolling［J］.Acta metallurgica sinica，2008，44（10）:1188－1192）［5］张永军，韩静涛，孔俊其，等.SCM435热变形奥氏体连续冷却转变行为［J］.材料热处理技术，2010，39（2）:37－39.（Zhang Yongjun，Han Jingtao，Kong Junqi，et al.Continuous cooling transformation behavior of hot deformation austenite in SCM435 steel［J］.Material＆ Heat Treatment，2010，39（2）:37－39）［6］根石豊，渡部了，春畑美文，はか.冷間据込み時の割れ発生予測［J］.塑性と加工，2002，43（2）:140－144.［7］段贵生.SCM435合金冷镦钢盘条控轧控冷工艺［J］.特殊钢，2008，29（1）:45－47. （Duan Guisheng.Controlled rolling and cooling process for wire rod coil of cold heading alloy steel SCM435［J］.Special steel，2008，29（1）:45 －47）［8］胡庚祥，蔡珣.材料科学基础［M］.上海:上海交通大学出版社，2005:151－153.（Hu Gengxiang，Cai Xun.Materials science foundation［M］.Shanghai:Shanghai jiaotong University Press:2005）［9］干勇，田志凌，董翰，等.钢铁材料工程下［M］.北京:化学工业出版社，2006:918－921. （Gan Yong，Tian Zhiling，Dong Han，et al.Steel materials engineering［M］.Beijing:Chemical Industry Press，2006:918－921）［10］钢铁研究总院，济南试金集团有限公司，宝山钢铁公司，冶金工业信息标准研究院.GB/T228－2002，金属材料室温拉伸试验方法［S］.2002.（Iron and Steel Research Institute，Jinnan Shijin Group Corporation， Baoshan Iron andSteel Company， The Metallurgical Industry Information Standard Research Institute.GB/T228－2002，Metallic materials－Tensile testing at ambient tempera ［S］.2002.）［11］王从曾.材料性能学［M］.北京:北京工业大学出版社，2001:21－24.（Wang Congzeng.Material performance［M］.Beijing:Beijing Industry University Press，2001:21 －24）［12］师昌绪，钟群鹏，李成功.材料工程基础［M］.北京:化学工业出版社，2005:723－724. （Shi Changxun，Zhong Qunpeng，Li Chengong.Basis of materials engineering ［M］.Beijing:Chemical Industry Press，2005:723－724）。
SCM435高强冷镦钢热轧过程中的再结晶行为
ｃｉ ｃ ｌｓ ａ ｎ ｏ ｕ ｔｎ ｔ ｆ ｔ ｅ ｄ ｃ ｅ ｓ ｓ ｈ ｏ ｌｔ ｅ ｒ ｓａｌ ａｉｎ ｏ ｕ ｔ ｎｔ ｆ ｔｅ Ｃ ３ ｃ ｕ ｓａ ５ ℃ ｒｔ ａ ｔ ｉ ｆ ｓ ｉ ｏ ｅ ｌ ｅ ｒａ ｅ ．Ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｅｅｒ ｃ ｙ ｔｌ ｚ ｔ ｆａ ｓｅ ｉ ｏ ｅ ｌ Ｍ４ ５ ｏ ｃ ｒ ｔ１１ ０ ｉ ｒ ａ ｅ ｅ ｓ ｉ ｏ ｅ ｓ Ｓ
第 ３ 卷第 １ １ 期
・
特殊 钢
Ｓ ＰＥＣＩ ＴＥＥＬ ＡＬ Ｓ
１ ・ ２１ ２ ０ ０年 ２月
Ｖｏ ． ． ．１ １ ３１ Ｎｏ Ｆ ｂ ｕａｙ ２ ０ ｅ ｒ ｒ ０１
Ｓ ＣＭ４ ５高 强 冷 镦 钢 热 轧 过 程 中 的再 结 晶 行 为 ３
张永 军１ 韩静 涛 孔俊 其 侯 月华 郑永 瑞 李 军 甄琴 英 ， ２
ｍｉｇａ ｓｅ ｉ ｆｓｅｌＳ Ｍ４ ５ （ ：０ ３ Ｃ，１ ０ Ｃ ，０ ２ Ｍｏ）ｈ ｓｂ ｅ ｔｄｅ ｙ ｕｉｇ ｓｅ ｐ ｄ ｆｒ ｔｃ ｏｌ ｇ ｎ ｕｔｎｔ ｏ ｔｅ Ｃ ３ ％ ｅ ．５ ．５ ｒ ．２ ａ ｅ ｎ ｓ ｉｄ ｂ ｓｎ ｔｐ ｅ ｏｍ ｓ ｋ ｒｌｎ ｕ ｏ ｉ
Ｒｅ ｒ ｓａ ｌｚ ｔ０ ｈ ｖ ｏ ｆ Ｈｉ ｈ Ｓ ｒ ｎ ｔ ｌ ａ ｉ ｇ Ｓ ｅ ｌ ｃ ｙ ｔ ｌ ａ ｉ ｎ Ｂｅ ａ ｉ ｒ ｏ ｇ ｔ ｅ ｇ ｈ Ｃｏ ｄ Ｈｅ ｄ ｎ ｔ ｅ ｉ
Ｓ ＣＭ ４ ５ ｉ ｔ Ｒｏ ｌ ｇ Ｐｒ ｃ ｓ ３ ｎ Ｈｏ ｌ ｎ ｏ ｅ ｓ ｉ
０ ３ Ｃ １０ Ｃ 、．２ ） ．５ 、．５ ｒ０ ２ Ｍｏ 变形奥氏体再结 晶百分 比影响 ， 绘制 了该钢的再结晶全图。结果表 明， 随变形 温度提高 ， 奥 氏体临界变形量降低。在 １ ５ ０℃ ４ ％变形量下 ，Ｃ ４ ５钢奥氏体可以发生完全再结 晶。 １ ５ ＳＭ３
6 SCM435钢的相变模型_徐东
（ 1）
式中： T 为相变开始（ 结束） 点温度，℃ ； V 为冷却速
率，℃ / s； α、β、γ 为待求回归系数．
表 3 为 SCM435 钢回归计算的最优值，对比已 有的一些回 归 模 型［8-10］，本 文 中 建 立 的 回 归 模 型 简
单，参数少，具有很强的实用性． 从表 3 还可以看出，
S
P
0． 35 0． 17 0． 75 1． 02 0． 19 0． 002 0． 008
2 CCT 曲线的测试
变量如表 2 所示，表中 Ts 为相变的开始转变点，Tf 为相变的结束转变点． 可以看出，随冷速的降低，转 变温度下降，铁素体 F、珠光体 P 的转变量下降，马 氏体 M 的转变量增加，而贝氏体 B 的转变量先升高 后降低．
1 实验材料
试样采用工业生产的 SCM435 热轧线材，其化 学成分如表 1 所示．
第3 期
徐东，等： SCM435 钢的相变模型
·395·
表 1 SCM435 钢的化学成分（ wt%） Table 1 Chemical composition of SCM435 steel （ wt%）
C
Si Mn Cr Mo
tions of phase transformation of SCM435 steel
回归系数 Fs
Ps
Bs
Bf
Ms
α
528． 9 519 517． 5 416． 2 348
β
36． 8 36． 3 24． 6 41． 4
0
γ
－ 0． 05 － 0． 05 － 0． 043 － 0． 04 ―
3． 2 相变转变量的回归模型
朱苗勇（ 1965-） ，男，教授，博士生导师．
基于45钢热变形中动态再结晶行为的本构模型
基于45钢热变形中动态再结晶行为的本构模型汪甜甜;蒲春雷;方实年;孙建国【期刊名称】《安徽工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(034)003【摘要】金属材料塑性变形应变积累量达到某一临界值后诱发的动态再结晶会降低流变应力,金属材料的再结晶临界条件及其动力学与形变条件密切相关.基于45钢形变温度在450~850℃,应变速率在0.1~30 s-1范围内的热模拟压缩试验数据,采用Poliak-Jonas法研究再结晶临界应变(εc)与形变条件参数Z之间的关系,以εc 为应力应变曲线上的分界点,分别基于E-M方程和再结晶动力学,构建有、无动态再结晶发生时45钢变形的本构模型.结果表明模型预测值与试验结果吻合良好.【总页数】8页(P221-228)【作者】汪甜甜;蒲春雷;方实年;孙建国【作者单位】池州学院机电工程学院,安徽池州247100;中冶华天钢铁设计研究总院,南京210019;中冶华天钢铁设计研究总院,南京210019;中冶华天钢铁设计研究总院,南京210019【正文语种】中文【中图分类】TG113.12【相关文献】1.X120管线钢热变形行为及动态再结晶晶粒的演变规律 [J], 高建忠;郭斌;徐进桥;郭爱民;王青峰2.SWRCH22A冷镦钢的热变形行为和动态再结晶 [J], 丁贝;赵刚;叶传龙;程剑;杨林;李正嵩;魏福龙3.贝氏体非调质钢热变形奥氏体的动态再结晶行为 [J], 李智;马春雨;刘常升;吴蒙华;关海波4.控氮304不锈钢热变形过程中的动态再结晶行为研究 [J], 任伟;吴冰洁;邱阳;王晓童;李梅娥5.20MnNiMo钢热变形行为及基于物象的本构模型 [J], 王梦寒;王根田;岳宗敏;孟烈因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
430不锈钢冷轧板再结晶组织演变以及动力学模型
430不锈钢冷轧板再结晶组织演变以及动力学模型为了深入探讨430不锈钢冷轧板再结晶组织演变以及动力学模型这一主题，我们首先要了解什么是不锈钢，以及430不锈钢的特性和应用。
不锈钢是指抗氧化和耐腐蚀性能良好的钢铁材料，能够在一定范围内保持不锈、耐腐蚀和光泽的钢种。
而430不锈钢属于铁铬系不锈钢，具有优良的耐热性、耐蚀性和耐磨性，广泛应用于家电、厨具、建筑装饰等领域。
不锈钢冷轧板再结晶组织演变是指在冷轧加工过程中，通过再结晶处理对不锈钢的晶粒结构进行调控和优化，以改善其力学性能和表面质量。
而动力学模型则是对再结晶过程中晶粒生长和形变行为进行定量描述和分析的数学模型。
430不锈钢冷轧板再结晶组织演变的动力学模型研究，对于优化不锈钢加工工艺、提高材料性能具有重要意义。
下面我们将从不锈钢材料特性、再结晶组织演变、动力学模型分析等方面展开深入探讨。
1. 不锈钢材料特性430不锈钢是一种铁铬合金，在常温下具有良好的力学性能和耐腐蚀性能。
其化学成分主要包括铁、铬、碳、硅等元素，具有低的热膨胀系数和优良的磁性能。
在冷加工加工过程中，不锈钢材料的晶粒结构会发生变化，影响材料的力学性能和表面质量。
2. 冷轧板再结晶组织演变冷轧板再结晶组织演变是指在冷轧加工后，通过再结晶处理使不锈钢材料的晶粒结构发生变化，以提高其塑性变形能力和表面质量。
再结晶处理是通过加热和变形等工艺手段，促使晶粒重新组织和长大，消除加工硬化和残余应力，改善材料的力学性能和加工性能。
3. 动力学模型分析动力学模型通过对再结晶过程中晶粒的生长和形变行为进行定量描述和分析，可以揭示再结晶过程中的晶粒细化、生长和再结晶晶界的演变规律。
通过构建数学模型和实验验证，可以预测再结晶晶粒的尺寸分布、形状演变及晶界能量等参数，为优化再结晶处理工艺提供基础数据和理论指导。
430不锈钢冷轧板再结晶组织演变及其动力学模型研究，对于提高不锈钢材料的力学性能、表面质量和加工性能具有重要意义。
SCM435合金钢成分及性能
SCM435合金钢介绍合金钢 alloy steel 钢里除铁、碳外，加入其他的元素，就叫合金钢。
在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。
根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。
SCM435合金钢主要合金元素合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。
其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状态进入固溶体中；锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素，其中一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体；铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在于固溶体中SCM435合金结构钢合金结构钢：SCM435执行标准: JIS G4053-2003SCM435合金结构钢特性有很高的静力强度、冲击韧性及较高的疲劳极限，淬透性较40Cr高，高温下有高的蠕变强度与持久强度，长期工作温度可达 500℃；冷变形时塑性中等，焊接性差。
SCM435合金结构钢用途用作在高负荷下工作的重要结构件，如车辆和发动机的传动件；汽轮发电机的转子、主轴、重载荷的传动轴，大断面零件SCM435合金结构钢化学成分碳 C ：0.33～0.38硅 Si：0.15～0.35锰 Mn：0.60～0.90硫 S ：允许残余含量≤0.030磷 P ：允许残余含量≤0.030铬 Cr：0.90～1.20镍 Ni：允许残余含量≤0.25铜 Cu：允许残余含量≤0.30钼 Mo：0.15～0.30SCM435硬度SCM435硬度为HRC36～43, HB269～341SCM435合金结构钢力学性能抗拉强度σb (MPa)：≥985(100)屈服强度σs (MPa)：≥835(85)伸长率δ5 (%)：≥12断面收缩率ψ (%)：≥45冲击功 Akv (J)：≥63冲击韧性值αkv (J/cm²)：≥78(8)硬度：≤229HB试样尺寸：试样毛坯尺寸为25mmSCM435合金结构钢热处理规范及金相组织热处理规范：淬火850℃,油冷;回火550℃,水冷、油冷。
3 SCM435钢大方坯凝固过程组织的模拟_徐东
2
2． 1
元胞自动机模型
形核率的确定
提出的经验公式，
f ( z， v ) = 2 ． 64exp －
{ [ ] }+ 0 ． 91exp { － [ z ] } + 0 ． 93 ． 11 ． 3 v
z v
本文采用 Rappaz 等人提出的连续形核模型 模拟连铸凝固中的形核过程， 晶粒密度 n 与过冷 （ 3） 度 ΔT 的关系用一个连续的形核分布 描述
第 20 卷
第6 期
2 0 1 2 年 12 月
材 料 科 学 与 工 艺 MATERIALS SCIENCE ＆ TECHNOLOGY
Vol． 20
No． 6
Dec． ， 2012
SCM435 钢大方坯凝固过程组织的模拟
徐
摘
东， 朱苗勇， 祭
程， 唐正友
（ 东北大学 材料与冶金学院， 沈阳 110819 ） 要： 为了模拟不同冷却状态下的连铸坯的凝固组织， 利用反算确定了 SCM435 钢 325 mm × 280 mm 连铸
表1
冷却区 换热系数 / （ W / ·m － 2 ·℃
－1
图1
不同冷却速率时的热参数
固定测温仪对铸坯的表面进行
测温， 并根据测定结果反算出各区的换热系 数
［6 ］
． 该连 铸 机 二 次 冷 却 段 各 区 的 换 热 系 数 h
（ W / m2 ·℃ ） 和水流密度 w （ L / m2 · min ） 拟合结 果如表 1 所示．
表2 钢液溶质的扩散常数、 激活能、 平衡 分配系数、 液相线斜率
溶质元素 C Si Mn Cr Mo C0 0． 35 0． 20 0． 60 1． 00 0． 20
确定SCM435钢高温固态碳扩散系数的方法[发明专利]
![确定SCM435钢高温固态碳扩散系数的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/50391cc24b35eefdc9d333ca.png)
专利名称：确定SCM435钢高温固态碳扩散系数的方法专利类型：发明专利
发明人：徐东,郑冰
申请号：CN201410160014.X
申请日：20140421
公开号：CN103940704A
公开日：
20140723
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种确定SCM435钢高温固态碳扩散系数的方法。
按照以下步骤进行：将试样在1.013×10Pa的大气压下，加热至900~1100℃并保温40~90min，进行高温脱碳模拟实验，确定脱碳层及氧化层厚度。
将脱碳层中碳浓度降至0.298~0.315%处规定为脱碳层的起点。
通过菲克第二准则推导出简单快速求解碳扩散系数的计算公式。
通过相同的实验状态、实验材料，在相同的固相中，一定的温度区间内，其扩散系数具有相对的唯一性，根据这种唯一性验证模型的准确性。
申请人：河北工程大学
地址：056038 河北省邯郸市光明南大街199号
国籍：CN
代理机构：邯郸市久天专利事务所
代理人：薛建铎
更多信息请下载全文后查看。
SCM435热变形奥氏体连续冷却转变行为
SCM435热变形奥氏体连续冷却转变行为
张永军;韩静涛;孔俊其;侯月华;郑永瑞
【期刊名称】《热加工工艺》
【年(卷),期】2010()2
【摘要】采用Gleeble-1500热模拟机测定了SCM435冷镦钢在不同冷速下连续冷却转变的膨胀曲线,结合光学显微镜的微观组织观察,测绘了该钢热变形奥氏体连续冷却转变过程中的动态CCT曲线;研究了其连续冷却转变产物的组织形态。
实验结果表明,SCM435在0.5～30℃/s冷却速率下的组织主要由铁素体+珠光体、铁素体+珠光体+贝氏体、贝氏体+马氏体、马氏体组成。
【总页数】3页(P38-39)
【关键词】SCM435;热模拟;连续冷却转变曲线
【作者】张永军;韩静涛;孔俊其;侯月华;郑永瑞
【作者单位】北京科技大学材料科学与工程学院;邢台钢铁有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG151.2;TG151.3
【相关文献】
1.V-Ti钢热变形奥氏体的连续冷却转变行为 [J], 黄杰;徐洲
2.SCM435钢奥氏体连续冷却转变行为 [J], 徐东;朱苗勇;唐正友;刘振民
3.15MnVB钢160mm×160mm铸坯热变形奥氏体连续冷却转变行为 [J], 李世琳;阮士朋;王利军;王宁涛
4.35CrMo钢热变形奥氏体连续冷却转变的研究 [J], 杨佳; 曾海霞
5.一种连杆用高碳非调质钢热变形奥氏体的连续冷却转变 [J], 王明旭;王振华;厉勇;傅万堂
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
稀土对4145H钻铤钢动态再结晶的影响
稀土对4145H钻铤钢动态再结晶的影响李琴;李涛;王婷;尹奕;陈思瑶【期刊名称】《内蒙古科技大学学报》【年(卷),期】2014(033)002【摘要】应用Geeble-1500D热模拟试验机分别对稀土含量为6×10-6和16×10-6的钻铤钢进行单道次压缩实验,测定其不同终轧温度下的真应力-真应变曲线,采用应变速率0.01 s-1,变形量60％,终轧温度为850,950,1050,1150℃,研究不同稀土含量,不同终轧温度对钻铤钢再结晶的影响.结果表明,稀土含量为16的钻铤钢能显著地抑制形变奥氏体的动态再结晶.【总页数】3页(P120-122)【作者】李琴;李涛;王婷;尹奕;陈思瑶【作者单位】内蒙古科技大学省部共建国家重点实验室,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学省部共建国家重点实验室,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学省部共建国家重点实验室,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学省部共建国家重点实验室,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】O614.33【相关文献】1.4145H石油钻铤钢示波冲击性能研究 [J], 刘飞;曾德智;施太和;任建;卢亚锋;王沫2.4145H钻铤钢的示波冲击性能及其动态断裂韧性 [J], 刘飞;曾德智;施太和;刁玉宏;任建;土林3.4145H钻铤钢退火工艺研究 [J], 江胜利;陈欣;陈立贤;段丕荣4.4145H(42CrMo)钻铤钢内在性能综合分析 [J], 胡进5.AISI 4145H钻铤用钢的研制 [J], 黄志宏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
内蒙古科技大学本科生毕业外文翻译题目：动态再结晶动力学模型SCM435钢的测定学生姓名：钱志伟学号：1061102214专业：冶金工程班级：2010冶金（2）班指导老师：刘宇雁教授摘要SCM435钢的流变应力行为进行了研究利用MMS-200热模拟机，用1023至1323年ķ变形温度和应变速率的条件下0.01-10秒-1。
实验结果表明，临界应变会得到更小的增量温度和应变率的减小，而使动态再结晶易于发生。
高峰SCM435钢的高温下应力本构方程是由双曲形式成立正弦波，并且在高温下变形的激活能由回归方程得到。
临界应变εC动态再结晶准确来源于含菌株的θ-σ曲线硬化率θ和FL OW应力σ。
然后峰值应力，峰值应变，临界应力，临界之间的相关性应变和参数Z进一步得到。
动态再结晶的Avrami方程动力学方程SCM435钢是从应力 - 应变曲线的发展，和Avrami指数米进行抽象。
观察还表明的Avrami常数将与增量减少温度，但会增加与在增量应变率。
该阿夫拉米不断发生小的影响从变形温度，但从应变率，以及阿夫拉米常数与应变率之间的相关性显著的影响是由回归方程得到的。
关键词：SCM435钢;动态再结晶;活化能;临界应变1 引言SCM435钢是典型的中碳钢具有良好的淬透性。
一个更好的疲劳强度和耐冲击性可以通过回火进行说明。
该lowtemperature 冲击韧性和回火脆性 SCM435钢执行优秀。
该钢SCM435 用于12.9级螺栓钢在汽车发动机的需求由于恶劣的极端高要求的疲劳寿命的工作环境。
这是典型的高端产品冷镦。
动态再结晶是一种软化的过程中，重要的机制热变形，并具有较大的INFL对粮食uences 大小，形态和被静态再结晶。
因此研究具有较高的学术意义和工程应用价值[1-3]。
因此，热力学模拟实验，通过研究FL OW高温下合金的应力特性。
与此同时，SCM435钢的过程中软化规则热变形进行了分析，以获得结果包括热变形的活化能，临界应变对动态再结晶，而峰值应力，峰值应变，临界之间的相关性应力，临界应变而参数Z的模型动态再结晶的热变形SCM435钢当时成立的提供可靠的理论依据做出合理的处理的产品。
2 实验工业热轧SCM435钢用作为试验材料。
其主要化学成分为：Ç0.35wt％，锰0.55wt％，硅0.28wt％，P 0.013wt％，S0.01重量％，铬0.92wt％，钼0.2重量％。
它的微观结构在室温下示于图1（a）。
原SCM435钢的奥氏体晶粒示于图1（b）从淬火后热轧。
的微观结构SCM435钢在室温下主要是贝氏体，同时它也有一个小的铁素体，珠光体，马氏体。
在原奥氏体晶近似25微米。
所有的测试材料加工成Φ8㎜×15毫米圆柱试样，然后放到一个MMS-200机热压缩模拟。
压缩实验下进行恒温，恒应变速率，与预先设定的温度和变形速率从自动控制系统。
温度上升率设定为20 K /秒。
保存设置为5分钟在1 473 K，则温度冷却下来，10 K / S，又增加服用压缩测试前10秒保存。
在实际中，变形温度为通常1 323-1 023 K，这样的温度设定为1 023，1 123，1 223和1 323 K的测试，应变为0.01，0.1和1 s-1的速率。
3 结果与讨论如从两个加工硬化，其结果在高温下变形动态软化，真正的发辫 - 应变曲线可以被分类动态回复和动态再结晶[4,5]。
该SCM435钢的真应力 - 应变曲线示于在不同的应变速率和变形图2下温度。
动态再结晶容易发生发生在较高的温度或低应变速率。
这是因为，软化，需要时间。
如果变形率是高的，不会有足够的时间对谷物生长。
与此相反，晶粒将给出足够的时间低应变速率下生长，导致动态再结晶。
动态的影响重结晶变形温度和应变速率是相似的。
粮食的驱动力增长得到更大更高的温度下，使动态再结晶更容易出现。
当应变速率为1秒，峰值应力不出现了1023 K的变形温度下应变形式0〜0.5。
为了减小误差，所以该数据被忽略。
动态4的动力学模型再结晶动态再结晶4.1计算活化能按照双曲正弦函数方程包括变形激活能Q和其中提出由塞拉斯和Tegart温度T 高温塑性变形下的[6]，流变应力，应变速率和之间的相关性温度可由式表示：其中，F（σ）为应力的功能。
低应力，高应力和任意应力分别为由幂函数，指数函数表示和双曲正弦函数。
其次是他们的数学表达式：其中，应变率（）; R为气体常数，这是8.314 J /（摩尔•K）; T是热力学温度（K）; Q为热激活能变形量（千焦/摩尔）; σ为峰值应力（兆帕）;A，N， N1，β和α是材料常数，特别是α=β/n1。
据齐纳C和所做的研究 Hollomon H，应变速率由过程控制在高温塑料的热活化变形。
应变率之间的相关性和温度可以通过参数Z为被表达如下[7]：（3）其中，Z为补偿应变速率的因素与温度。
在指定的温度下，幂函数（低应力）和指数函数（高应力）投入到方程。
（1），分别与当Q是不相干到T 的结论可以得到如下：其中，B和C是材料常数无关到T通过利用对数的两侧在方程。
（4）和（5）中，分别是如下的结果可以得到：然后代以真实的实验数据应力- 应变入方程;相应的σ-LN和lnσ-LN的功能和曲线可再导出。
他们两人都是线性模型。
斜率推导出通过使用最小二乘线性回归的方法，如图图3（a）和3（b）所示。
然后，斜坡采取互惠和平均，与结果β=0.04835兆帕-1，N1=7.7455和α=0.00624兆帕-1。
对于所有的压力情景，方程（1）也可以表示为，通过取对数方程的两侧（8），该下面的结果然后可以得到从方程（9结论可以得出这线性相关性是同时适用于LN[双曲正弦（ασ）]-LN 和LN[的sinh（ασ）]-。
图3（c）和3（d）是其结果线性拟合。
相应的参数可以是然后计算，得到N =5.7613，Q =308.066千焦/摩尔。
拦截Q /（NRT）-LNA/ n可以从以下地址获得图3（c）中，然后得到A =1.9468×1012 。
参数本构方程为SCM435钢都显示在表1中4.2测定的临界应变为动态再结晶一般来说，经验公式εC=0.83•εP施加确定的临界应变ε C 动态再结晶。
然而，结果有时会观察到的差异，从实际值。
一个更好的方法可以采用数通过观察动态再结晶分数从淬火试样直接金相。
但是，在再结晶晶粒，有时难以从原来的那些区分开来。
因此，当动态再结晶分数达到一定的量，从骤冷样品的组分比更高真正的价值。
和金相的这种方法需要太多的工作量。
另一种间接的方法使用应力- 应变曲线，以取代定量金相用于获得动态再结晶的分数在热压缩模拟测试。
该方法具有被应用到不同的合金，以及具有可靠性也一直置信RMED[8,9]。
由此，Origin软件是用来做七多项式平滑，以消除噪音错误的测试曲线上。
拟合曲线示于图4。
σ0是DEFI定义为应力在点ε=在0.02FL OW应力曲线。
在图4上部曲线σrecov代表结果由动态回复的独奏效果，并且被视为本加工硬化曲线时再结晶不会发生。
并且它可以导出从硬化行为超前的临界应变;下面的曲线是ΣDRX的应力 - 应变曲线动态再结晶和动态回复。
εC和ΣC分别代表的临界应变和动态再结晶的临界应力。
ΣP和εP分别为峰值应力和其相应的应变。
σss是一个稳定的压力，而εss显示最小应变达到稳定的压力。
应变硬化率θ和之间的θ-σ曲线流动应力σ[10〜14]，可以通过拟合可以再绘制图4中的动态再结晶FL OW应力曲线，如图5所示，在其中θ=Dσ/ SHI值dε。
该θ-σ曲线大致可分为4个阶段，从图5：在第一节是一条直线，对应于线性硬化阶段，涵盖了从一开始变形到子晶体的形成;此后，动态恢复速度减慢，并且斜率曲线逐渐下降的，告诉变形为线性强化Ⅱ期;动态再结晶阶段（III）的发生是由于流动应力或应变达到临界值。
然后应变硬化率下降很快，并与在θ=0表示轴σ交叉点峰值应力ΣP。
饱和压力σsat定义交叉点的值，其中扩展名从临界点打θ=0（在科幻GURE的虚线）。
该然后系统进入到第四阶段为跨过峰值应力。
通过使用应变硬化之间的θ-σ曲线率θ和FL OW应力σ5所示，差动弯曲 Dθ/Dσ然后可以绘制。
ΣC的精确值可以是从图6中的INFL挠度点精确地计算，其中，d2θ/dσ2=0表2包含临界应力的比值和峰值应力为SCM435钢的再结晶温度和应变的不同条件下率，这是精确地从所计算的Dθ-Dσ曲线求解过程类似于图6。
根据临界应力和峰值应力，该相应的临界应变与峰值应变率可以得出，如表3所示。
图7示出了临界应力，峰值应力之间的相关性应变温度补偿系数Z 率，其获得来自回归分析，通过方程（3）。
类似地，根据临界应变和峰值应变，相应的临界应力和峰值能够得到应力。
临界之间的相关性也可以得到应变，峰值应变和系数Z 通过回归分析，如在图8所示。
如图7所示，与图8中，系数Z （变形温度，应变速率）和应变将完全确定的发生动态再结晶。
三种状态奥氏体是在该图中，即加工硬化总结局部动态再结晶和完全动态再结晶。
如图7所示，两临界应力和峰值应力与逐渐增加系数Z的增加而因子Z是科幻XED，如图8所示，金属容易有动态再结晶的应变变大。
但是，当该菌株是固定的系数Z的增加，动态再结晶的SCM435钢在科幻RST下降，但后来增加。
这可能是由于不一致的影响s 所构成因子Z，当变形温度或应变率的变化。
动态4.3动力学行为再结晶使用X来表示动态再结晶体积分数。
基于动力学理论，动态体积分数之间的相关性再结晶的X和应变ε可以表示通过Avrami方程15其中，k为Avrami常数，m为阿夫拉米指数，而t是动态的时间长度再结晶（T=（C）/）。
为了避免人为因素的干扰在传统的观察金相试样，应力的函数被用来表示动态再结晶体积分数，并表达应力σ是由动态回复曲线得出σrecov通过位错密度的相关性应力[17,18]，其示于式（11）。
该方法有复杂的假设和繁琐的过程，它失败在建立理想的淬火应力曲线SCM435钢。
基于这样一个事实，方程（12）采用的文件确定动态再结晶体积分数与张力。
其中，σ0为初始应力，r是一个参数与动态恢复的曲线图案。
进一步推导可以从方程进行。
X和T的拟合科幻情节在如图9所示 950℃变形温度和应变速率的0.01秒1。
不同变形多件情况表明，Avrami指数为 SCM435钢是1.35505。
如图10所示，本随着递增的Avrami常数减小温度，但随着应变速率变高。
在比较中，应变速率把一个更重要上的Avrami常数比变形INFL uence 温度。
因为当应变速率低，例如0.01秒1或0.1秒，常数k也没有显着的变化;当应变速率变到高 1秒，价值LNK加紧只是一个小的递减0.63 从850℃到1050℃。