許多鋼結構件都要求具有細晶組織。這是因為，多晶體金屬的屈服強度與晶粒 度之間有如下關系:a,=ao+Kd-1/2 (1-10)式中，a。和K為材料常數，d為晶粒直徑。這個關系式表明，鋼的屈服強度直接 與晶粒直徑平方根的倒數有關。采用細晶粒除了提高屈服強度外，還可改善性 ，這是所有強化鋼的手段中少見的。

　　為了提高鋼鍛件的強度和塑性，必須控制鍛造溫度、變形程度以及鍛后冷卻速 度等因素，以便得到細晶的鍛件。

　　中碳鋼 (0.45%）的鍛造加熱溫度和終鍛溫度對晶粒度影響的示意圖解。假設鍛造所用的毛坯具有中等大小的晶粒，當毛坯 加熱到A, 3以上溫度時，原來的鐵素體+珠光體組織便轉變成細小的奧氏體晶粒 。隨著溫度繼續升高，晶粒逐漸變粗。當加熱到始鍛溫度時，晶粒則變得很粗大。如果不進行鍛造就將毛坯冷卻下來，便會得到粗晶組織 ( a )。如果毛坯經過鍛造，而且是在比A,3低許多的溫度終鍛(b)，則終鍛溫度雖然仍在再結晶 溫度以上，但是，由于溫度已不很高，如果鍛件冷卻快，便不能充分再結晶， 鍛件內將留有部分冷變形的組織。如果終鍛溫度比A}3高很多 ( d )，則在終鍛 后由于奧氏體晶粒再結晶，甚至發生聚集再結晶使晶粒長大，結果便會得到 晶組織。但這種鋼有相的重結晶轉變，因此，粗晶組織可以通過隨后的正火處 理予以細化(e)。如果終鍛溫度能準確控制在比Ar。稍高的溫度(C)，則在終鍛 后可得到細小等軸晶粒組織。為了保證鍛件得到細小均勻的晶粒組織，鍛壓設備一次行程的變形程度還應大 于或小于再結晶圖上相應溫度下的臨界變形區域，如圖1-20中的陰影部分所示 。尤其重要的是要控制終鍛溫度下的變形程度不落入臨界變形區。合金結構鋼 在不同鍛造溫度下的臨界變形區域大致是:在850-10000C范圍內為5-15%，在1100^-1200范圍內為5^2%。

　　為了獲得細晶鍛件，除了控制終鍛溫度和終鍛溫度下的變形程度外，鍛后冷卻 速度也是一個重要因素。例如，為了得到細晶低碳鋼平軋產品，取低于10000C 溫度終軋，并用噴注大股水流代替少量噴水的方法來加速冷卻，便可得到鐵素 體晶粒更細的產品。

　　來源：《合金鋼鍛造》西北工業大學 陳詩蓀 主編.責任編輯 王德康.—***工業出版社，1984. 6

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