再结晶区轧制和未再结晶区轧制

贾月彩

请问： 1。 什么是在再结晶区轧制，什么是未再结晶轧制？
        2。再结晶指奥氏体的再结晶么？
        3。一般低碳钢的在结晶区轧制温度一般是多少？
多谢喽！！！

zg123456

未再结晶区控制轧制   (controlled rolling in subrecrystallization zone)

钢在奥氏体再结晶临界温度(T再 )以下至Ar3点以上温度区域中进行的控制轧制。T再是划分高温再结晶控制轧制和未再结晶控制轧制的界限温度。奥氏体再结晶临界温度(T再)是指钢在某一变形条件下保持3s时，使变形奥氏体发生3％～5％的再结晶的变形温度。T再受钢的成分和奥氏体晶粒尺寸的影响，钢中含有微量Nb能使T再升高100～150℃，粗大的奥氏体晶粒也能使T再明显升高。

未再结晶区控轧是控轧工艺中最重要的一环，目的是为了获得更加细小的铁素体晶粒组织和较大程度地提高钢的强韧性。因为钢在经过再结晶区的轧制之后，晶粒的细化是有一个限度的，它的极限值是20μm。就是说，在再结晶区中轧制，不管变形量多大，再结晶奥氏体的晶粒尺寸都不可能细化至小于20μm。这样尺寸的奥氏体晶粒，终轧之后至相变开始之前还会有一些长大，相变之后很难得到细于9级的铁素体晶粒组织。为了获得微细的晶粒组织，需要在未再结晶区中，将已经过在再结晶区轧制、有了一定程度细化的奥氏体继续给予轧制变形，使它被压扁和拉长，增加单位体积中奥氏体的晶界面积，同时在晶内还会产生大量的形变带和高密度位错。这些形变带与晶界的作用相似，均可作为相变时铁素体晶粒形核的场所。相变前奥氏体的位错密度高，相变时铁素体的形核率就增大。由于在未再结晶区中变形能使铁素体的形核场地和形核率增大，因此在相变后便能获得微细的晶粒组织。

未再结晶区控轧的工艺特点是：

(1)轧制温度在T再～Ar3之间，终轧温度越低，越靠近A。。上方越好，因为终轧温度低，位错密度高。

(2)轧制的道次压下率大小不限，因为是在T再以下轧制，奥氏体不发生再结晶，道次的变形量可以叠加。但是，由于变形温度较低和加工硬化效应等原因，变形抗力较大，所以道次压下率不能太大。

(3)为了增加累积叠加效应，轧制过程不要停顿，轧制道次应连续进行。

(4)总变形量应该在60％以上，因为奥氏体的变形程度是随着变形量的增大而增大的。当总变形量<30％时，奥氏体晶粒内部还没有形变带产生，仅是晶粒稍有些拉长，晶界面积增加很有限。在总变形量>30％之后，晶粒内部开始产生形变带，但是，在总变形量<60％时，形变形的密度仍不大，而且分布很不均匀。因此把总变形量增大至60％以上(最好是70％～80％)是很有必要的。

未再结晶区控轧，除了起到细化晶粒组织和提高钢材的强韧性作用之外，还会产生以下3方面的效应：(1)发生了加工硬化，使变形抗力上升，所以，为了减轻轧机的负荷，可以采用较小的道次压下率。(2)发生了变形诱导析出。由于变形的驱动，析出物的析出温度升高，析出速度增加。在未再结晶区析出的析出物能阻止晶粒长大和细化铁素体，对提高韧性很有利，而且还能间接地起到强化的作用。(3)发生了变形诱导相变。由于变形的驱动，相变点Ar3温度升高。Ar3温度升高的程度随变形量和奥氏体晶粒细化程度而增大，当总变形量为70％时，细晶粒(晶粒度≥4级)钢的Ar3约升高80～150℃，而粗晶粒(晶粒度≤3级)钢的Ar3则仅升高30～50℃。因为Ar3温度是划分未再结晶区控轧和两相区控制轧制的分界线，所以在制订控轧工艺时必须考虑到这些情况。

能实现未再结晶区控轧并取得良好效果的钢，必须具有较宽的未再结晶区。即必须有较高的再结晶临界温度(T再)和较低的Ar3温度，Nb、V、Ti等元素，特别是Nb，能显著地推迟奥氏体的再结晶。Nb能使T再提高100～150℃，使未再结晶区的范围宽达150～200℃，所以含有微量Nb的钢是实现未再结晶区控轧最理想的钢种，其次是含有V、Ti的钢。不含Nb、V、Ti的钢，如16Mn，它的T再约在820℃，未再结晶区的宽度不足50℃，要完全实现未再结晶区控轧(总变形量≥60％)是不可能的。但是，对于这类钢，在未再结晶区进行一定的变形，将终轧温度降至780～800℃，对于细化晶粒和提高钢的强韧性也是有好处的。

zg123456

再结晶：当退火温度足够高、时间足够长时，在变形金属或合金的显微组织中，产生无应变的新晶粒──再结晶核心。新晶粒不断长大，直至原来的变形组织完全消失,金属或合金的性能也发生显著变化,这一过程称为再结晶。过程的驱动力也是来自残存的形变贮能（见图1）。与金属中的固态相变[1]类似，再结晶也有转变孕育期，但再结晶前后，金属的点阵类型无变化。
　　再结晶核心一般通过两种形式产生。其一是原晶界的某一段突然弓出，深入至畸变大的相邻晶粒，在推进的这部分中形变贮能完全消失，形成新晶核。其二是通过晶界或亚晶界合并，生成一无应变的小区──再结晶核心。四周则由大角度边界将它与形变且已回复了的基体分开。大角度边界迁移时，核心长大。核心朝取向差大的形变晶粒长大，故再结晶过程具有方向性特征。再结晶后的显微组织呈等轴状晶粒，以保持较低的界面能。开始生成新晶粒的温度称为开始再结晶温度，显微组织全部被新晶粒所占据的温度称为终了再结晶温度或完全再结晶温度。再结晶过程所占温度范围受合金成分、形变程度、原始晶粒度、退火温度等因素的影响。实际应用中，常用开始再结晶温度和终了再结晶温度的算术平均值作为衡量金属或合金性能热稳定水平的参量，称为再结晶温度。

贾月彩

回复 2# zg123456


多谢您写的这么多，这么详细。对我很有帮助。

yangwd

楼上的回答有自己的简介，很受启发

guangbiao_he

翁宇庆院士的书籍----超细晶钢---有全面的介绍！

GH136252f

学习了，但是实际中应用的好像比较少！