熱軋變形后的組織,按其是否發(fā)生再結(jié)晶,可分為3個區(qū)域,即再結(jié)晶區(qū),部分再結(jié)晶區(qū)和未再結(jié)晶區(qū)。未再結(jié)晶區(qū)軋制的目的,一是增加單位體積晶界的數(shù)目,二是在拉長的晶粒內(nèi)增加變形帶和孿晶帶面積,未結(jié)晶區(qū)的變形量越大,奧氏體晶粒被壓扁的程度越高,鐵素體晶粒越細小。高Nb鋼未再結(jié)晶區(qū)開始溫度為960℃左右,在高溫終軋時,在未再結(jié)晶區(qū)基本沒有變形量,必然造成原始奧氏體粗大,從而造成鐵素晶粒的粗大。而隨著終軋溫度的降低,未再結(jié)晶區(qū)變形量增加,鐵素體晶粒細化。Nb在奧氏體中的主要析出方式是晶界析出,其次是晶內(nèi)的位錯線上析出。當(dāng)高溫終軋時,在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)變形量很小或沒有變形,晶內(nèi)變形帶很少,Nb在奧氏體中的析出幾乎都發(fā)生在晶界上。而且C的擴散更快,奧氏體中位錯線少,對C原子擴散的阻礙作用小,更容易在奧氏體晶界形成NbC。
Nb在奧氏體晶界大量的析出,導(dǎo)致相變前固溶的C含量越少,特別是在奧氏體晶界附近的固溶C含量很少。在軋后冷卻過程中,晶界處首先形成鐵素體,由于晶界處本身的C含量低,在形成鐵素體的過程中,在鐵素體周圍不會形成C的富集,因此,不可能形成珠光體。在層流后的緩慢冷卻過程中,鐵素體中過飽和的碳將析出,但在此溫度條件下,不可能發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變,鐵素體中過飽和的碳只能以Fe3C析出,由于沒有可以依附的已析出的Fe3C(珠光體中),就會在能量較高的鐵素體晶界析出形成Fe3C,降低低溫沖擊韌性。
同時,高溫終軋時,Nb在奧氏體中的析出只發(fā)生在奧氏體晶界,析出量較少,大量的Nb固溶下來在低溫的鐵素體中彌散析出;當(dāng)終軋溫度降低時,在奧氏體晶內(nèi)存在大量的變形帶,Nb不僅在奧氏體的晶界析出,而且在奧氏體晶內(nèi)大量的變形帶上析出,減少了Nb在鐵素體中的析出量。奧氏體中析出的NbC顆粒粗大,析出強化作用弱,因此,隨著終軋溫度的降低,屈服強度和抗拉強度降低,延伸率升高。
(來源:柳鋼科技)