.192 北京科技大学学报 第35卷 (a) ( 80t 200 士出微+1歌 1573 60 m 40 100 素 50 0 5 1015202530 4000 8000 12000 1600 加热速率/(K8) 保温时间/s 图4奥氏体品粒尺寸实验结果.()不同加热速率的初始奥氏体晶粒尺寸；(b)保温不同时间的奥氏体晶粒尺寸 Fig.4 Experimental results of austenite grain growth:(a)initial austenite grain sizes at different heating rates;(b)austenite grain sizes for different holding time 研究表明：延长保温时间可使晶界弥散相扩 式进行拟合： 散程度加大，晶界迁移量也增大，因此晶粒不断长 大；而且随着保温时间的延长，长大速率逐渐减小， do M exp(N/v) (3) 最终趋于定值.因此奥氏体晶粒长大速率随保温温 式中：M和N在温度恒定下为常数：r为加热速 度的增加而增加，随保温时间的延长而减小，晶粒 率，K·s1.得到各温度下模型参数及相关系数如 尺寸逐渐增长并最终趋于定值. 表1所示. 钢铁生产中钢坯从进入加热炉开始到轧制结 束需要经历升温、保温和降温等过程.保温阶段 -173◆-1273 10 1 -1473k 即为奥氏体等温长大过程，晶粒尺寸随保温时间增 加而逐渐增加并最终趋于定值.升温阶段，由于钢 坯材料尺寸及加热制度不同会造成加热速率有很大 差别，而加热速率对晶粒长大影响实质上即为加热 40 温度和保温时间对晶粒尺寸的影响.加热速率较高， 相当于长大过程在各温度下保温时间较短，升到指 2 定温度后的初始晶粒较小：反之，加热速率较小，相 0.0 05 1.0 1.5 2.0 当于长大过程在各温度下的保温时间较长，升到指 r/(K) 定温度后的初始晶粒尺寸较大保温阶段即为奥氏 图5初始晶粒尺寸d6随加热速率的倒数1/，变化情况 体晶粒等温长大过程，需要根据钢种的长大倾向性 Fig.5 Relationship between the initial grainsize do and re- 制定合适的保温时间，从而避免组织不均匀或晶粒 ciprocal heating rate 1/v 粗化，为后续轧制过程做好准备.对于轧制道次间 相对缓慢的降温过程，可以将晶粒长大过程离散成 表1初始晶粒尺寸指数拟合参数表 等温长大过程，在各离散段遵循等温长大规律.综 Table 1 Fitting parameters for initial grain size 温度/K 上所述，建立奥氏体晶粒长大模型可以有效预测加 公 相关系数，2 1173 0.242 9.78 0.996 热炉及轧制过程中晶粒的长大情况，对生产具有重 1273 0.228 14.13 0.978 要的指导意义 1373 0.226 26.76 0.989 3.2初始晶粒尺寸模型的建立 1473 0.227 41.16 0.987 1523 0.220 50.16 0.973 观察图4(a)所示初始晶粒尺寸随加热速率变 化情况，随着加热速率的增加晶粒尺寸不断减小， 参数M和N与温度的关系如图6所示.参数 最后趋于不变，可见初始晶粒尺寸d与加热速率 N随温度变化很小，在0.2190.242之间变化，本 的倒数1/m之间存在正相关关系.图5所示为初始 文通过下式确定参数N=0.227, 晶粒尺寸d随加热速率的倒数1/，变化情况，可 N=(N1173K+N1273K+N1373K+ 见d呈类似线性增长的趋势，但是对其进行拟合 发现指数拟合效果更好，故两者按下式所示指数形 N1473K+N1573K)/5=0.227. (4)