·196· 北京科技大学学报 2005年第2期 microstructure of Al-Si alloy in liquid and solid states.J Univ [13]唐勇.电脉冲作用下液态金属结构及其对钢凝固组织改 Sei Technol Beijing,2004,11(2):123 善的研究：[学位论文1.北京：北京科技大学，2000 [9]边秀房，刘相法，马家囊.铸造金属遗传学，济南：山东科 [14]陈襄武.钢铁冶金物理化学.北京：冶金工业出版社，1992 学技术出版社，1998 [15]张鉴，含化合物金属熔体结构的共存理论及其应用.特殊 [10]张瑞林，固体与分子经验电子理论.长春：吉林科学技术 钢，1993,15(6)：43 出版杜，1993 [16周尧和，胡壮麒，介万奇，凝固技术.北京：机械工业出版 [11]肖纪美，朱逢吾，材料能量学：能量的关系，计算和应用. 杜，1998 上海：上海科学技术出版社，1999 [17刀胡汉起.金属凝固.北京：冶金工业出版社，1985 [12】王静松.几种典型合金熔体电脉冲处理研究：[学位论文1， [18]弗莱明斯MC.凝固过程.关玉龙，屠宝洪，许诚信，等，译 北京：北京科技大学，2004 北京：冶金工业出版社，1981 Effect of derect pulse modification process on solidification structure of Sn-15%Pb Alloy WANG Jingsong,XUE Qingguo,SHI Xiangdong,FAN Fangguo,XU Jianguo,CANG Daqiang Metallurgical and Ecological Engincering School,University of Sciences and Technology Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT The influence of electric pulse modification(EPM)process on the solidification structure of Sn-15% Pb alloy was experimentally investigated.It was shown that after the molten alloy was treated by electric pulse the solidification structure changed from dendrite shape to cellular shape,and the grains were obviously fined.The mech- anism of the change in solidification structure by EPM was discussed.The results indicated that EPM process makes the liquid structure of the alloy change:The activity of Pb in the molten Sn-Pb alloy increases,the distribution coef- ficient tends to 1,the solute enrichment in front of the solid-liquid interface decreases,and the solute distribution changes.All these lead to the change of solidification structure from dendrite to cellular. KEY WORDS Sn-15%Pb alloy;electro-pulse;liquid structure;solidification structure;activity 球预网平度题融型选选流吸越戳液r变飕浓世除观院孩效戏喷限戏 (上接第186页) novative Structural Materials for Infrastructure in 21st Century.2000 1986 6]王有铭.钢材的控制乳制和控制冷却.北京：治金工业出 [8]张麦仓.粉末高温合金涡轮盘成形过程数值模拟：[学位 版杜，1995 论文].西安：西北工业大学，1999 [刀马庆芳.实用热物理性质手册.北京：中国农业机械出版社， [9]陈火红.Mar℃有限元实例分析教程.北京：机械工业出版 社，2002 Dynamical microstructure evolution of Q235 low carbon steel during high tempera- ture deformation ZHANG Maicang",DONG Jianxin",ZENG Yanping",SUN Ying,YANG Zhongmin 1)Materials Science and Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Division of Structure Materials,Central Iron and Steel Research Institute,Beijing 100081,China ABSTRACT The dynamical microstructure evolution behavior of Q235 low carbon steel at high temperature was systematically investigated through physical simulated tests carried out on a Gleeble 2000 machine.The experimental results showed that hot working parameters such as forming temperature and strain rate affected the dynamical micro- structure evolution behavior of Q235 steel to a great extent.At a given temperature,dynamical recrystalization could be postponed with the increasing of strain rate;meanwhile,at a lower strain rate,this phenomenon could occur with the decreasing of temperature.The quantitative metallurgical technique and the linear/non-linear regression analysis were used to construct an Arrhenius-type phenomenological constitutive relationship and a Yada-type kinetically microstructure equation of Q235 steel at high temperature,which were coupled into the finite element software of Autoforge 3.1.The results of numerical simulation showed that the phenomenological constitutive relationship and microstructure evolution equation depicted the dynamical microstructure evolution behavior of Q235 low carbon steel at high temperature very well. KEY WORDS Q235 low carbon steel;high-temperature deformation;microstructure evolution;recrystalization一 1 9 6 - 北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 0 5 年 第 2 期 m i e ro s trU c t u r e o f A I 一 5 1 a ll o y i n Ii qu i d an d s o lid s ta e s . J U n iv S e i Te e 卜n o l B e ij i n g , 2 0 0 4 , 11( 2 ) : 123 9[ 」 边秀房 , 刘 相法 , 马 家骥 . 铸造 金属 遗传 学 . 济南 : 山 东科 学技 术 出版 社 , 19 9 8 【10 ] 张瑞林 . 固体 与分子 经验 电子 理论 . 长春 : 吉林科 学技 术 出版 社 , 19 9 3 【川 肖纪美 , 朱 逢吾 . 材 料能量 学 : 能量 的 关系 、 计算 和应 用 . 上 海 : 上海 科学 技术 出版 社 , 19 9 【12] 王 静松 . 几种 典型合 金熔 体 电脉冲 处理 研究 : 【学位论 文】 . 北京 : 北 京科 技 大学 , 2 0 04 【13] 唐 勇 . 电脉冲 作用 下液 态金 属 结构及 其对 钢凝 固组 织 改 善 的研究 : I学位 论 文1 . 北 京 : 北 京科 技大 学 , 2 0 0 【14] 陈襄武 . 钢铁 冶金物 理化 学 . 北 京 : 冶 金工 业 出版 社 , 19 92 【151 张 鉴 . 含 化合物 金属 熔体 结构 的共 存理 论及 其应用 . 特殊 钢 , 19 9 3 , 15 ( 6 ) : 4 3 【16 』周 尧和 , 胡壮 麒 , 介 万奇 凝固技 术 . 北 京 : 机 械工 业 出版 社 , 19 9 8 「17 』胡汉 起 . 金属 凝 固 . 北 京 : 冶 金工 业 出版 社 , 19 85 t 18] 弗莱 明斯 M C . 凝 固过程 . 关玉龙 , 屠 宝洪 , 许诚 信 , 等 , 译 . 北京 : 冶金工 业 出 版社 , 198 1 E fe e t o f d e r e c t P u l s e m o diif c at i o n P r o e e s s o n s o li d i if c at i o n s trU c tur e o f S n 一 1 5% P b A ll o y 恻刃G iJ n gs o gn 尸Y之店 Q功g g u o , S子打 iX a gln do gn , FA N aF 刀及列口 , 尤U iJ a n g 祝口 , CA N G D a q ia gn M e alt l切嗯i e a l an d E c o l o g i e a l nE g in e e r i n g S e h o o l , U in v ers ity o f s e i e n e e s an d 介 e ho o l o gy B e ij in g , B e ij in g l 0 0 0 8 3 , Ch in a A B S T R A C T Th e in fl u e nc e o f e l e e itr e P ul s e m o d iif e iat on ( E PM ) P r o e e s s o n ht e s o l id i if e iat o n s lt u c 仪叮 e o f S n 一 1 5% P b a ll o y w a s e x P e ir m e n t a l ly i n v e s t i g aet d . It w as s h o wn ht at aft e r ht e m o let n a lloy was tr e at e d b y e l e e itr e P u l s e ht e s o li d iif e iat o n s t ur c trU e e h an g e d fr om d en d r it e s h ap e t o e e ll u l ar s h ap e , an d ht e gr a in s w er ob v iou s ly ifn e d . Tb e m e e h - an i s m o f t h e e h an g e in s o li d i if e iat o n s trU e tL江 e 妙 E P M w a s d i s cu s s e d . hT e r e s u lt s in d i e at e d ht at E P M P r o e e s s m ak e s ht e Ii q u i d s trU e t 叮e o f t h e a ll o y c h an ge : hT e a e ti v i yt o f P b i n ht e m o lt e n S n 一 P b a lloy icn er as e s , ht e d i s itr b iut on e o e -f if e i e in t e n d s t o l , ht e s o lut e e而 e h m e nt i n for in o f ht e s o li-d liqu i d int e 对触c e de e er as e s , an d ht e s o lut e d i s itr b iut o n e h an g e s . A ll ht e s e l e a d t o ht e c h an g e o f s o li d i if e at i o n s utr e ut r e fr o m d e n d ir t e t o e e llu .ar K E Y W O R D S S n 一 15% P b a ll o y : e l e e tr o 一 Pul s e : li q u i d s trU c权耳e ; s o lid iif e at i o n s it u c h 叮 e ; a c t i v iyt 脚咧牌导政颐截 好敏颐获裂卿民写姿戳分 裂卿戮绎号醚颐汽烈颐异致如陋芝颐笋砚笋陋之肠片致颐吸趁弈只翼颐笋峨娜闷 颐秘 娜毋派侧莎限 郊侧 梦例郊侧拐例多锹娜政笋致颐喂娜政另牙裂邺吕致卿 裂分斌娜豉娜裂梦异致卿致娜戳 娜 `戮 (上接第 1 8 6 页 ) n o v at i v e S trU c t u r a l M aet ir al s fo r nI fr as trU c t u r e in Z l st C e n tU yr . 2 0 0 0 6[ ] 王 有铭 . 钢材 的控 制轧 制和 控制冷 却 . 北 京 : 冶金 工业 出 版 社 , 19 9 5 17 1 马 庆芳 . 实用热 物理性 质手册 . 北京 : 中国农业机 械 出 版社 , [8」 [9」 19 8 6 张麦仓 . 粉 末高 温合 金涡 轮盘 成形 过程 数值 模拟 :l 学位 论文〕 . 西 安 : 西北 工业 大学 , 19 9 陈火 红 . M ar c 有 限元 实例 分析 教程 . 北 京 : 机械 工业 出版 社 , 2 0 0 2 D yn am i c a l m i c or s如 c t u r e e vo l u t i o n o f Q2 3 5 l o w c a r b o n s te e l d ur i n g h igh t e m P e ar - 加r e d e of r 们以at i o n Z月叼N G 人匆ic a gn ,气D O N G iJ a xn in ’气Z E N G aY nP ign ,) S切 V万 n g l气别刀召 hZ 口刀 g阴 inz , l ) Mat e ir a l S S c i e n e e an d E吧in er ign S e h o o l , nU i v e rs ity o f s c i e n e e 助d eT e h n o l o罗 B e ij ing , B e ij ign l 0 0 0 8 3 , C h i n a 2 ) D i v i s i o n o f s trU e ot r e M a t e r i a l s , C e n t r a 1 orI n an d S t e e l eR s e ar e h ih s t i t u t e , B e ij in g l 0 0 0 8 1 , C h in a A B S T R A C T hT e d yn am i e al m i cor s tr u c tur e ve o lut i o n b e h va i o r o f Q2 3 5 l o w e ar b o n s t e e l at ih gh te m P e r a t 叮e w as s y s te m at i e a lly ivn e s it g at e d t h r o gu h P h y s i e a l s l r n u l at e d t e s t s c a 币e d o ut o n a G l e e b l e 2 0 0 0 m a e h i n e . hT e e x P e ir m e in a l re s u lt s s h o w e d ht at h o t w o r k i n g Pa r 别叭 e t e r s s u c h as of rm ign t e m P e r a tu r e an d str a l n r at e a fe e t e d hte d y n am i e a l m i e r o - s tru e tur e e v o lut i on b e h va i o r o f Q2 3 5 s t e e l t o a gr e at e xt e in . 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K 卫Y W O R D S Q2 3 5 l o w e a r b o n s et e l; h igh 一 t e m P e r a t ur e d e fo mr a tion : m i cor s utr e ut r e ve o l u t i on : er c yr s t al i z at i on