普通低碳F-P钢.pptVIP

普通低碳铁素体-珠光体钢;;4.1 引言;4.2普通碳素钢的分类：;鉴于一般工程结构件和建筑构件对性能方面的要求（一定的强度和塑性，冷形变成型性能和焊接性能，以及应变时效抗阻性能），钢的成分设计也应有所不同。 ;根据国家标准GB700-65，可以看出：; 化学成分设计考虑因素;Mn是通过置换固溶和细化铁素体以及增多P量等方面来改善钢的强韧性的，因此其加入量是随C含量的提高而逐级递增的。 至于P、S含量要根据构件用途及其所具有的组织形态的不同来具体考虑的。 S的非金属相可造成轧制钢材的各向异性，以及在锻造时可引起热脆；当S量高时，在构件的焊缝周围易于产生热裂纹。 P置换固溶于铁素体起强烈的强化效应，然也使其塑性和韧性明显下降，特别是低温韧性。P在晶界上引起的偏聚还造成晶界的脆化，这是所以要更为严格的限制钢中含P量的一个重要原因。;4.3冷形变成型性及其用钢;几种成型方式的形变过程;*;高的R值与板材再结晶的{111}面织构的发展紧密联系。也就是再结晶织构中的{111}晶面与钢板面平行的织构组分越多，而{100}晶面与钢板面平行的立方－面织构越少,R 值就越大，深冲成型性能就越好。 ;板材发展{111}面织构的控制因素;C对R值的影响比较复杂，一般认为低的C（0.04%）量和不高的Mn量（0.30℅）的搭配表现出优化深冲成型性的作用。 N量的增高损害R值。增高N量，导致低碳钢薄板再结晶织构的{111}取向强度降低，而增大{110}和{100}的取向强度。 Nb有利于R值的增高。 对Ti的作用，讲究它和C和C、N配比关系所引起的效果。 V量的增加，增强了塑性形变性能的各向异性，改善了深冲成型性。 Ni对R值的影响不大。P、S对低碳钢薄板经退火后的深冲成型性都起有益作用。但S量应控制在一定的范围内。(FeS) Cr的加入会降低R值，恶化钢的冷形变性能 。; R值不与铁素体晶粒形态有关。而与晶粒尺寸有关，一般增大铁素体尺寸，可提高R值。☆关系如下：R=R0-kN, N晶粒尺寸;4.3.3膨胀成型性;控制膨胀变形成型的重要力学性能参量是材料在塑性失稳前的均匀形变能力 和代表因硬化而使应力均匀分配的能力即应变硬化指数n值。 表示颈缩前的真实均匀塑性形变能力的大小☆　 n表示材料抵抗继续形变的 能力。 ☆ 为改善膨胀成型性应提高断裂应变 。;4.3.4钢的冷形变成型加工组织和合金化设计;（３）沸腾钢的｛111｝织构组分常与粗大的铁素体晶粒相联系，铝镇静钢的晶粒尺寸改变所起的作用不明显，可以认为粗大铁素体晶粒是一种好的组织形态。 （４）在冷轧后的退火过程中，于部分回复阶段内沿亚晶界和薄饼状晶粒间界AlN质点的析出为在再结晶织构中发展{111}织构组分有着重要贡献。 （５）钢的Fe3C微粒对{111}再结晶织构的形成起着有益作用。沸腾钢的Fe3C属于前析出型的；其他稳定碳化物象NbN和TiC也有同样的效应。 （６）一定的C:Mn配比的钢有高的Ｒ值。C应控制在0.1℅以下，Mn以不高于0.30℅为好；高的Nf量导致Ｒ值下降。 （７）约0.12℅Nb，0.42℅V和Ti/C4配比的Ti有利于再结晶织构的组分{111}的增强；Cr增强{110}001,故不利于Ｒ值的增大，Ni的作用不大。 （８）0.05℅C、0.25℅Mn钢的Ｐ量高到0.11℅亦有较高Ｒ值，Ｓ量应限制在一定的范围内；除非是固溶态的Ｓ。; 膨胀成型主要企求薄钢板材的高的εu和n值。依据εu和n值与其控制因素的变化规律可以建立起以下思路： （１）C、N、Mn对钢的 起负作用，以铁素体为基体的低碳钢具有高的 。 （２）低碳钢的 基本上不受铁素体晶粒尺寸的制约。一般粗大的铁素体晶粒可增大n值，n= 。然粗大晶粒降低 ，不过 不是膨胀成型所要求追求的重要参量，故宜取较粗大的铁素体晶粒。;（３）减小铁素体晶粒尺寸提高dσ/dε，对于不以强度高作为钢件的最终的重要性能要求，不求dσ/dε高，换言之不要求铁素体晶粒细化。为便于实现冷塑性形变，希望有较大的晶粒，从而可得到低的σs和小的dσ/dε 。 （４）再结晶织构的{111}织构组分与高的Ｒ值是紧密相联系的。 （５）各类非金属相都降低 ，与其体积分量存在函数关系，而与它们的性质无关。 基于以上思考，带有强{111}再结晶织构、较粗大晶粒的低碳的铝镇静钢或沸腾钢板材适用于膨胀成型。这种板材同样可应用于弯曲成型。 ;;;;;铁素体晶粒尺寸与 值的关系;