采用光學(xué)顯微鏡、EBSD測試技術(shù)、X射線衍射儀、透射電鏡和三維原子探針分別對退火高鉻鋼板的金相顯微組織以及析出、位錯和亞結(jié)構(gòu)進行觀察,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的餅形晶粒。隨著終軋溫度的升高,高鉻鋼板的屈fu強度和抗拉強度有所降低,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、雙金屬復(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鋼種特點是,鋼的初始硬度僅約HB180左右,但在受到強烈沖擊或較大擠壓載荷作用下,鋼的表層會瞬時產(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,研究了變形對過程中析出晶粒尺寸和形態(tài),分析變形量對合金熱穩(wěn)定性能的影響。
在等溫?zé)崽幚磉^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相呈長條狀分布于晶界,高的強度取決于析出相強化作用。隨著保溫時間的延長,晶粒明顯長大,晶粒形態(tài)趨于圓整,從630℃開始凝固到585℃合金固相率升到67%,呈非線性變化,非平衡凝固時在晶內(nèi)產(chǎn)生的共晶組織,以及在隨后的合并長大過程中晶粒所bao裹的液相。隨變形量的增加,高鉻耐磨鋼板的強度呈先降低后升高的趨勢,間接超聲振動處理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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