冷拉珠光體鋼絲中滲碳體溶解行為

采用swrh82b、swrh72b及70nbv盤條研究珠光體鋼絲在冷拉塑性變形條件下,其抗拉強度與真應變的關系,分析化學成分對鋼絲抗拉強度的影響,探討冷拉珠光體鋼絲的強化機制。結果表明:當真應變小于2.0時,鋼絲的抗拉強度隨著真應變的增加呈線性增加趨勢,擬合公式為σb=aε+b;變形量較大時,材料抗拉強度受原材料化學成分和組織影響較大。本實驗條件下,swrh72b鋼絲具有較大的冷拉塑性變形能力,并能獲得σb=3400mpa的高強度。

收稿日期:20081128 作者簡介:劉文剛(1982),男,滿族,內蒙古包頭市人,博士研究生. 第3卷第3期材料研究與應用vo1.3,no.3 2009年9月materialsresearchandapplicationsept.2009 文章編號:16739981(2009)03015804 退火處理對冷拉珠光體鋼絲組織及性能的影響 劉文剛,許云華 (西安建筑科技大學耐磨材料研究所,陜西西安710055) 摘要:研究了退火處理對冷拉70鋼絲組織及性能的影響.結果表明:低溫退火時,冷拉鋼絲的組織未 發(fā)生大的變化,組織更加均勻化,滲碳體溶解量增多;當退火溫度升高時,滲碳體以顆粒狀析出并隨退火 溫度的升高而逐漸長大,

介紹國外劇烈冷拉塑性變形珠光體鋼絲的研究現(xiàn)狀以及劇烈冷拉塑性變形后鋼絲組織性能演變規(guī)律,對劇烈冷拉塑性變形研究方向提出幾點建議,指出劇烈冷拉塑性變形的條件是在相對低的變形溫度進行大塑性變形量,變形體內承受高壓。珠光體鋼絲經過劇烈塑性變形后,內部的滲碳體出現(xiàn)局部溶解,當真應變?yōu)?.1時,碳原子幾乎全部溶解到鐵素體中。

研究了退火處理對冷拉70鋼絲組織及性能的影響.結果表明:低溫退火時,冷拉鋼絲的組織未發(fā)生大的變化,組織更加均勻化,滲碳體溶解量增多;當退火溫度升高時,滲碳體以顆粒狀析出并隨退火溫度的升高而逐漸長大,鐵素體基體晶粒也隨退火溫度的升高而長大;冷拉70鋼的抗拉強度及顯微硬度,隨退火溫度的升高先提高后降低,當退火溫度為200℃時達到最大值.同時初步探討了退火處理對冷拉鋼絲組織及性能影響的機理.

采用sem、xrd和材料試驗機研究了不同拉拔變形量下珠光體鋼絲的微觀組織演變以及力學性能。實驗結果表明,隨著拉拔應變量的增大,珠光體團發(fā)生轉向,片層組織趨于拉拔方向排列,片層間距逐漸減小,滲碳體片發(fā)生明顯的扭曲或塑性變形。隨著應變量的增大,鐵素體的{110}α、{200}α和{211}α晶面的衍射峰都發(fā)生不同程度的寬化,衍射強度降低,并出現(xiàn)峰位的左移。鋼絲的強度和屈強比均隨拉拔應變量的增大而增大,而塑性則隨拉拔應變量的增大而減小。

采用掃描電子顯微鏡和x射線衍射技術,分別研究了珠光體鋼在冷拉拔過程中的組織結構和殘余應力演化。隨著拉拔應變量的增大,珠光體團逐漸轉向拉拔方向。影響珠光體鋼絲屈服應力和抗拉強度的關鍵因素是珠光體片層間距,它們之間滿足hall-petch公式,通過拉伸試驗求得其中k值為567.4kn·m-3/2。鋼絲殘余應力的x射線衍射測量結果表明,隨著應變量增加,鋼絲的應力增大,這與拉拔過程中的加工硬化有關。

采用精確的線材織構測定方法與取向分布函數(odf)相結合的方法研究了不同熱處理制度下冷拔珠光體鋼絲中織構演變的變化規(guī)律。簾線鋼盤條首先經過1223k保溫0.5h后空冷至室溫,然后在296、7739、23k3個溫度下進行0.5h的等溫處理,經冷拔后獲得試驗樣品。研究結果表明:冷拔珠光體鋼絲簾線中晶粒取向主要集中在α取向線上,形成絲織構。主要織構組分為{001}、{111}、{110},其中{001}織構組分的強度最大。反極圖定量計算表明:296k時,織構組分的體積分數由表及里呈現(xiàn)上升趨勢;而773k時,織構組分的體積分數由表及里先下降后升高;923k時,織構組分的體積分數由表及里先下降后升高,在中心層達到最大。

采用tem觀察了大應變冷拔swrh72a鋼絲經不同溫度退火處理后的微觀組織,并采用振動樣品磁強計測量了鋼絲磁學性能的變化。試驗結果表明,大應變冷拔變形引起swrh72a鋼絲中滲碳體分解,部分碳原子溶入鐵素體形成過飽和鐵素體。變形后鋼絲經200～300℃退火,由于滲碳體顆粒的彌散析出,鋼絲強度升高到2400mpa。退火溫度進一步升高到400℃,滲碳體片開始球化,鋼絲強度大幅降低,但塑性顯著增加。

對冷拔鋼絲進行不同保溫時間下的等溫處理,研究此過程中鋼絲組織、力學性能的變化。等溫初期,鐵素體片中析出細小滲碳體顆粒,鋼絲的抗拉強度有所上升,塑性急劇下降,并出現(xiàn)扭轉分層現(xiàn)象。等溫后期,滲碳體片發(fā)生球化,析出相長大,并且鐵素體片發(fā)生明顯回復,三者綜合作用造成鋼絲的抗拉強度下降,塑性提高。

碳鋼盤條中珠光體類型組織的區(qū)分和判定 摘要：在光學顯微鏡的視場中，片狀珠光體與索氏體是否可以共存；同時，是否可以簡單 地根據是否能夠區(qū)分層片狀結構來劃分片狀珠光體與索氏體值得探討。分析可知，在實際生 產中，盤條鋼截面上一個顯微鏡視場內的組織一般應當是屬于同一種類型的珠光體組織，根 據實際生產條件的差異而造成層片間距不同而形成了截面觀察時可分辨層片部分與不可分 辨層片部分組織比例上的波動。 關鍵詞：盤條；珠光體；光學顯微鏡；片狀珠光體；索氏體；片層間距 0前言 鋼中的珠光體類型組織(簡稱珠光體)一般包括片狀珠光體、索氏體、屈氏體等三種，它們通 常呈現(xiàn)層片狀的結構。在實際教學、生產實踐中如何明確辨別這三種組織確實還存在混亂和 誤區(qū)。 上海寶鋼股份有限公司的李和平，針對高碳鋼盤條索氏體含量金相檢測方法中的判定方式提 出的質疑涉及最基本的金屬學理論及樣品制備技術。我們對于其

回顧了國家"八.五"項目的"稀土合金鋼軌的研制"和"十.五"項目的稀土重軌鋼機理研究。介紹了前者測量的研究鋼性能、后者的內耗等研究和兩者的相關觀測結果,基于"十.五"項目的機理研究和相關的觀測結果,從微觀(原子)、介觀(位錯及其原子氣團)、宏觀(組織參量)等層次和上線軌承載時的應力分布方面,討論和闡明了加稀土增強鋼軌的使用硬化性,提高鋼軌的耐磨和抗接觸疲勞性能,以及稀土抑制鋼軌的核傷、栓孔開裂和軌腰損傷等使用性能的機理。

珠光體軌道鋼是目前我國鐵路軌道采用的主要鋼種,其性能特點是抗磨損性能好,屈服強度高。珠光體軌道鋼在服役時,表面發(fā)生損傷,有白蝕層生成,它對鋼軌的服役壽命有重大影響。主要介紹了珠光體軌道鋼白蝕層的研究進展,從白蝕層的形成過程、組織結構、形成機理等方面進行了闡述。

回顧了國家"八.五"項目的"稀土合金鋼軌的研制"和"十.五"項目的稀土重軌鋼機理研究。介紹了前者測量的研究鋼性能、后者的內耗等研究和兩者的相關觀測結果,基于"十.五"項目的機理研究和相關的觀測結果,從微觀(原子)、介觀(位錯及其原子氣團)、宏觀(組織參量)等層次和上線軌承載時的應力分布方面,討論和闡明了加稀土增強鋼軌的使用硬化性,提高鋼軌的耐磨和抗接觸疲勞性能,以及稀土抑制鋼軌的核傷、栓孔開裂和軌腰損傷等使用性能的機理。

具有全珠光體組織的65mn鋼在650℃以c方式等徑彎曲通道變形(ecap)后,珠光體組織中的滲碳體片層以周期性的彎曲變形、周期性的剪切變形、剪切斷裂等形式協(xié)調ecap的強烈塑性變形.滲碳體表現(xiàn)出很強的塑性變形能力,在其內部導入了大量的晶體缺陷,為滲碳體的球化打下了能量基礎.變形五道次后,片層狀的珠光體組織演變成了超細的滲碳體顆粒均勻分布于鐵索體基體的組織.鐵索體基體為均勻的等軸晶,平均晶粒大小為-0.3μm.滲碳體的球化可能以兩種機制進行:破碎滲碳體片的非均勻長大(ostwald熟化)和細小球狀滲碳體顆粒的形核長大.

利用場發(fā)射槍超高分辨掃描電鏡(fesem)和能譜儀(eds),跟蹤研究了珠光體-奧氏體異種鋼焊接接頭中熔合區(qū)的碳遷移現(xiàn)象。結果表明：接頭在焊后熱處理過程中,熔合區(qū)附近發(fā)生明顯的碳遷移現(xiàn)象。隨著熱處理時間的延長,類馬氏體層的寬度并無明顯的變化；但在不同寬度的類馬氏體層中,碳遷移呈現(xiàn)不同的行為,相比窄類馬氏體層,碳在寬類馬氏體層中的遷移速度更快。

在500℃采用等徑角擠壓工藝ecap)制備亞微晶45鋼,運用光學顯微鏡、透射電子顯微鏡等研究了變形過程中滲碳體的溶解與球化行為。結果表明:ecap變形過程中片層狀的滲碳體發(fā)生了劇烈的彎曲、拉伸、扭折、剪切或切斷變形,從而變薄、剪斷、碎化或在其內部及外表面引入大量的缺陷,導致其處于高能不穩(wěn)定狀態(tài),促進了滲碳體的溶解;剪斷和碎化的滲碳體外部各處的曲率各不相同,導致滲碳體逐漸球化。

以汽輪機進汽彎頭裂紋的修復方法的分析與介紹為例,進行了焊接性分析,并制定了可行的焊接工藝。闡明了補焊已加工妥的低合金耐熱鋼大缺陷的方法。

鋼和鐵基合金通過等徑彎曲通道變形(ecap)可獲得超細晶組織,從而改善材料的性能。成功實現(xiàn)了c方式650℃時珠光體65mn鋼的等徑彎曲通道變形,累積等效真應變約為5。片層狀珠光體組織演變成超細的滲碳體顆粒均勻分布于鐵素體基體的組織,而且鐵素體基體為均勻等軸晶粒,平均晶粒尺寸約為0.3μm。

分析了鑄態(tài)珠光體球墨鑄鐵的形成條件,利用正交試驗確定了球墨鑄鐵連桿si、mn、cu等元素的成分,通過研究碳當量對組織性能的影響,確定了c元素的成分。生產試驗證明,鑄態(tài)珠光體球墨鑄鐵連桿件可替代進口可鍛鑄鐵件

應用精確的線材織構測量方法,對珠光體鋼絲簾線的織構進行了測量,實驗結果表明。拉拔角、鋼絲簾線與拉拔模具間的摩擦力是影響織構形成的主要因素.大的拉拔角,會導致在表層或亞表層形成{110}環(huán)狀織構;從而降低其拉拔及扭轉能力.應用taylor模型可以很好的對這一現(xiàn)象進行解釋.

鋼絲（圓、方、六角）、鋼絲繩——冷拉碳素彈簧鋼絲 序 號 材料名稱牌號材料標準編號 品種規(guī)格 （d、a、s）（mm） 品種規(guī)格標準編號有關規(guī)定標記示例 1 冷拉碳素 彈簧鋼絲 強度級別： 靜載荷： sl型 sm型 sh型 動載荷： dm型 dh型 gb/t4357—2009 （代替gb/t 4357—1989） 0.10、0.12、0.14、0.16、0.18、 0.20、0.25、0.28、0.30、0.35、 0.40、0.50、0.60、0.70、0.80、 0.90、1.00、1.20、1.40、1.60、 1.80、2.00、2.20、2.50、2.80、 3.00、3.20、3.50、4.00、4.50、 5.00、6.00、7.00、8.00、9.00、 10.00、12.00、13.00 gb/t4357—2009 1、分類和標記 靜載荷：

研制了一種低鉻奧氏體鋼焊接材料(h0cr6ni10mn13a焊絲和0cr6ni10mn13moti-ar612、ar617焊條),用于焊接高溫服役的低碳cr-mo類珠光體耐熱鋼。研究結果表明:填充金屬采用該種焊接材科的異質接頭具有良好的力學性能和抗氧化性能,同時還可以克服采用傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼焊接材料焊接cr-mo鋼形成的異質接頭在高溫服役過程中提前失效的問題。