低碳含硼冷鐓鋼高溫變形行為的研究.pdf

1、低碳含硼冷鐓鋼主要用于汽車、工程機械等緊固件生產，通過添加微量硼元素，可以改善材料的高溫力學性能，節(jié)約貴金屬元素等，是冷鐓鋼應用的一個重要方向。本文通過高溫拉伸試驗，掃描電鏡、透射電鏡等分析手段研究了含硼量、應變速率等對低碳含硼冷鐓鋼高溫塑性的影響，通過在康卡斯特連鑄機上進行工藝試驗生產了合格的10B06鋼坯；通過熱壓縮實驗研究了10B06的高溫流變行為，推導了其本構方程；通過有限元模擬方法研究了開軋溫度對低碳含硼鋼粗軋過程變形規(guī)律的影

2、響，并在大盤卷生產線上進行了工藝試驗。論文主要研究結果如下：
　　 (1)在Gleeble-1500熱模擬試驗機上對10B06和10B15在750℃～950℃溫度區(qū)間內的高溫拉伸變形行為進行了研究。采用較低的應變速率能改善10B06和10B15的高溫塑性。與應變速率為1×10-3s-1時相比，應變速率為5×10-4 s-1時，含硼量為17ppm的10B06在所有溫度區(qū)間內的斷后伸長率提高了5％；10B15在850℃～900℃時的

3、高溫塑性低谷區(qū)變淺變窄，斷后伸長率提高了約5％。
　　 (2)在康卡斯特連鑄機上對10B06冷鐓鋼的生產進行了工藝試驗。通過控制含硼量，降低拉速和水冷強度，使二冷時連鑄坯表面溫度升高，避開高溫脆性區(qū)間，可以生產出表面質量良好的10B06冷鐓鋼，調整后適宜的低碳含硼鋼含硼量和生產工藝為：含硼量5～35ppm，拉速2.6～2.7m/min，二冷水冷強度0.97。
　　 (3)在MMT200熱模擬試驗機上對應變速率0.01～2

4、0s-1，變形溫度750～1100℃時10B06單道次高溫壓縮流變行為進行了研究。高溫變形時流變應力的變化是動態(tài)再結晶、動態(tài)回復與加工硬化聯(lián)合作用的結果。當變形溫度較低、應變速率較小時，壓縮變形時更容易出現動態(tài)再結晶的現象；而變形溫度較高、應變速率較大時，主要體現為動態(tài)回復類型。該材料的變形激活能為220.1323 kJ·mol-1，其本構方程為：
　　 ε=7.86×108[sinh(0.0074230σ)]5.2724exp

5、(-220132.3/8.314T)(4)通過有限元分析軟件對10B06粗軋過程變形規(guī)律進行了模擬研究，獲得了軋件的等效應變、變形區(qū)等效應力、溫度場、軋制力和軋制力矩等。開軋溫度為1020、1050、1080℃時坯料軋后的斷面形狀和尺寸與實際生產中坯料形狀基本吻合，開軋溫度1050℃時10B06表面和截面溫度分布均勻，軋制力變化小，坯料內部損傷最小。
　　 (5)在大盤卷生產線上對10B06冷鐓鋼盤條的生產進行了工藝試驗。坯料出