三维剧烈塑性法轧制F45MnVS超细晶钢棒及细化机理

摘要

以F45MnVS钢棒为研究对象,利用自主研发的3D-SPD轧机,经直径压缩率为44%的1道次轧制成形后风冷,制备了直径为Φ25 mm的超细晶棒材;借助显微检测探究了变形后组织和晶粒的演变规律及细化机制。结果表明:变形后棒料中的铁素体含量增加,其中边部的铁素体增量最多,增加了26.1%;组织和晶粒均得到了细化,平均晶粒尺寸细化至2.8μm,珠光体片层间距细化至0.21μm,且晶粒无明显取向性;变形后,屈服强度、抗拉强度和冲击功分别提升了17.2%、10.5%和48.3%,伸长率降低了3.1%。铁素体含量的增加与大变形下应变诱导奥氏体向铁素体转变有关;组织和晶粒细化的主要原因为大应变导致的动态回复、动态再结晶和应变诱导铁素体转变;晶粒的弱取向性主要是该变形的扭转力更大和变形区较长所致;材料强度的提升得益于组织和晶粒细化,而韧性的提升还与相变诱导铁素体含量的增加有关。