采用光學(xué)顯微鏡、EBSD測(cè)試技術(shù)、X射線衍射儀、透射電鏡和三維原子探針?lè)謩e對(duì)退火高鉻鋼板的金相顯微組織以及析出、位錯(cuò)和亞結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,分析了高鉻鋼板的微觀組織、織構(gòu)以及力學(xué)性能。
高鉻鋼板經(jīng)過(guò)750~810℃退火后,組織主要為餅形的再結(jié)晶鐵素體晶粒和一些伸長(zhǎng)的餅形晶粒。隨著終軋溫度的升高,高鉻鋼板的屈fu強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度有所降低,退火組織均為等軸狀的鐵素體組織,高鉻鋼板中析出物分布比較細(xì)小彌散。隨著退火溫度的增加,其晶粒尺寸和{111}織構(gòu)的強(qiáng)度都不斷增大,在較寬的冷卻速率范圍內(nèi),均可獲得貝氏體及馬氏體組織。
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我國(guó)耐磨鋼大體分為高錳耐磨鋼(Mn13)、中、低合金耐磨鋼(NM360~600)、鉻鉬硅錳鋼、雙金屬?gòu)?fù)合耐磨鋼、耐氣蝕鋼、耐磨蝕鋼和特殊耐磨鋼等數(shù)種類別。其中Mn13鋼種特點(diǎn)是,鋼的初始硬度僅約HB180左右,但在受到強(qiáng)烈沖擊或較大擠壓載荷作用下,鋼的表層會(huì)瞬時(shí)產(chǎn)生加工硬化,且隨著這種硬化效果的快速積累,使鋼板表面硬化能迅速升高至HB500級(jí)以上,而鋼的基板仍始終保持奧氏體鋼良好的抗沖擊性能。
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研究高鉻耐磨鋼板經(jīng)不同變形量(45%~75%)半固態(tài)鍛造后的熱穩(wěn)定性能,研究了變形對(duì)過(guò)程中析出晶粒尺寸和形態(tài),分析變形量對(duì)合金熱穩(wěn)定性能的影響。
在等溫?zé)崽幚磉^(guò)程中,變形量改變高鉻耐磨鋼板中析出相的形態(tài)及晶粒尺寸,使合金具有不同的熱穩(wěn)定性能,隨著溫度的降低:合金的固相率增大,合金晶粒粗大,Ti2Cu相呈長(zhǎng)條狀分布于晶界,高的強(qiáng)度取決于析出相強(qiáng)化作用。隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng),晶粒明顯長(zhǎng)大,晶粒形態(tài)趨于圓整,從630℃開(kāi)始凝固到585℃合金固相率升到67%,呈非線性變化,非平衡凝固時(shí)在晶內(nèi)產(chǎn)生的共晶組織,以及在隨后的合并長(zhǎng)大過(guò)程中晶粒所bao裹的液相。隨變形量的增加,高鉻耐磨鋼板的強(qiáng)度呈先降低后升高的趨勢(shì),間接超聲振動(dòng)處理20 s即可獲得明顯的非枝晶初晶顆粒,初生α-Al顆粒在機(jī)械攪拌的作用下變得圓整。隨著變形溫度的升高,高鉻耐磨板晶粒細(xì)化,顆粒粒度趨于減小,分布分布趨于均勻、一致,與溫度之間同樣呈非線性變化,可獲得晶粒形狀系數(shù)為0.6、平均晶粒直徑為70μm。隨著半固態(tài)鍛造溫度的升高,合金力學(xué)性能下降,Ti2Cu相呈顆粒狀或短棒狀彌散分布,產(chǎn)生細(xì)晶強(qiáng)化,在熔體內(nèi)部有明顯的聲流效應(yīng)、空化效應(yīng)以及熱效應(yīng)。
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