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热变形过程中金属组织的控制

1.带状组织的形成及控制

热变形后亚共析钢中的铁素体和珠光体呈带状分布，如同1所示，称为带状组织。其形成原因主要有两种可能：一种是在两相区温度范围内变形，铁素体沿奥氏体晶界析出后变形伸长，再结晶后奥氏体与铁素体变成等轴晶粒，但其分布仍呈条带状；另一种是热变形中枝晶偏析或夹杂物被拉长，当奥氏体冷却时，偏析区域（如富磷贫碳区域）首先析出铁素体且呈条带状分布，随后铁素体两测的奥氏体区再转变成珠光体，最终成条带状的铁素体加珠光体的混合物，带状组织也使材料产生各向异性，其影响与流线类似。

图1、16Mn热轧板材带状组织分布

为防止和消除带状组织，一是不在两相区变形，二是减少夹杂物元素含量，三是采用高温扩散退火，消除元素偏析。对已出现带状组织的材料，可在单相区加热正火处理，予以消除或改善。

2.热变形后的组织控制

热变形材料的机械性能，在相当程度上决定于材料的晶粒度大小，细小晶粒的材料具有高的强韧性，因此要求热变形工艺最终获得细小的晶粒。在热变形中应控制其终止温度、最终变形量和热变形后的冷却速度。采用低的变形终止温度、大的最终变形量和快的冷却速度，可得到细小晶粒，加入微量合金元素，阻碍热变形后的静态再结晶和晶粒长大，也是细化晶粒的有效措施。

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