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锻件奥氏体原始晶粒度对全珠光体共析钢韧性的影响

文章来源:sjzwx 更新时间:2014-03-28 08:55:25

 研究了奥氏体原始粗品对于引起完全共析珠光体低韧性的作用。珠光体层间距的独立变化和原奥氏体晶粒大小能确定控制这类钢初性的显微结构将性。在一到温度范围内进行的各种试验表明经热处理得到的粗大原始奥氏体晶粒度的试样比细晶粒试样具有较低的断应变即韧性,该现象一与浙出现的形式无关。奥氏体原始品粒度是通过对突然断裂之前的影响来控制韧性。前言共析钢除了用于予应力混凝士的钢筋外还用作铁路工业的钢轨坯料和车轮材料。通过连续冷却和恒温转变比较容易得到全部珠光体的显微组织。这种转变得到的屈服强度可以超过,这就是要在全珠光体条件下使用的主要原因。另外全珠光体钢可披冷拉成丝,处理加工韭够使拉的成品在保待好性的同时例如尼服强度超过虽然珠光体的力学性能已被研究了许多年。但关于控制其变形和断裂的微观结构参数的讨论还在过行。出于企图把非全珠光体钢所得的结果扩大到用作一于测全珠光体诃的恃性,因而产生了一些馄淆。目前的工作和提供的文献观点都局限于全珠光体共析钢的显微组织对其韧性的影响。最近一些论文评述了全珠光体材料显微结构对变形和断裂的影响已被确认影响变形的显微结构参数包括珠光体层间距珠光体团的大小珠先体球粒的直径碳化物厚度和奥氏体原始晶粒大小。首先。受转变温度控制,而奥氏体化温度则控制奥氏体原始结,粒度。一般观点是控制屁服强度而奥氏体原始品粒大小主要控制延展性和冲击韧性。然而如卞面所论述的,这些显微结构参数对变形和断裂的作用远没有被了解。以前大量的著作表明珠光体层间距能控制珠光体的屈服强度重新细化增加屈服强度。大概是由于障碍间距即片状碳化物的减少。虽然数学关系式。二口似乎表述了报导的数据,但对合理选择方程中指数钓讨论在仍继续。珠光体的二次屈服变惺笮庞耐静似乎由珠光体的片间距,控制。图一概括了珠光体显微组织韧性断裂的建议顺序。粗片珠光体的弧度低并具有由铁素体。与渗体。相界面上产生位错引起的始变形名。由于变形结果,滑移集中成为滑移带,在渗体中产生水平错断这样水平错断做为局部应力巾源,因此提高了各层内的结构载荷应力,渗碳体层的断裂随后产生,为进一步的变形创造方便条件。由于邻近的渗碳体层断裂使与其结合的铁素体随着产生激烈剪切并沿滑移带滑,最后在各层渗碳体断裂端部的铁素体中形成空腔。加工硬化的同时使局部应力有所提高,即使在空腔生长的过程中,当局部临界应力达到脆裂程度,也能使拉伸试样产生迅速脆断即突然破坏,这种空腔形成过程能被另一个断裂形式即脆裂所中断。另一方面,细珠光体显微组织强度较高,变惺笮庞耐静较均匀已”,滑移分布较均匀,密度不高,但比较接近隔开的滑移带。细渗碳体片还具有较高构切性,它们能在出缩颈时断裂而不会脆性断裂。然而断裂终于发生使空腔的形成过程中断。这样虽然细和粗珠光体拉伸试样都在室温下产生突然断裂,但断裂开始的方式却不同。业己表明对同一个,值,无论上还是下架在冲击条件下有予裂纹的夏氏冲击韧性即均随奥氏体原始晶粒尺寸增大而减少。韧性向脆性的转变温度同样也随原奥氏体晶粒尺寸的增大而提高。和`新近指出这些钢的冲击脆性主要受实际晶粒大小亦即基本上受原奥氏体晶粒大小控制,显然在同一奥氏体精粒内形核的珠光体团中的铁素体具有相同的相位。最近研究表明珠光体的解理面就是铁素体中的面,这样当解理断裂穿过邻近珠光团中方位相同的铁素体要比穿过不同相位铁素体吸取的能量少。而且由于铁素体与它所在形核的奥氏体之间的相位关系,这些解理断裂单元的大小随着原奥氏体品粒的增大而增大。这个说明可以说明发生解理断裂的较低支承区,粗晶粒珠光体即原始奥氏体晶粒度试样在夏氏冲击试验时具有较低冲击韧性里,但它不能说明为什么在较高的支承韧性断裂起主要作用。按横新面收缩率和断裂应变的测试得知室温下的拉伸韧性是受原奥氏体晶粒大小和层间距两者影响的。对于相司的原氏体晶粒佼细的珠光体通常呈现出稍高的韧性。这是由于细片和粗片珠光体变形特点不同,这已被验证过”。一与粗粒珠光体相反细晶珠光体明显地形成较细的条纹并能避免剪裂,因此有较高的韧性。然而在上述情况下奥氏体原始晶粒大小要比值对韧性的影响更大。对相同的片间距。这可能使人感到惊奇因为相变后奥氏体已不再存在。最初为说明原始奥氏体晶粒尺寸是如何控制这类微观结构性面提出的机理是由各种试样所做试验的有关数据和观察推导得到的。按室沮拉伸试验的早期说明,典型的韧性断裂开始于试样中心并由于解理而最后突然断裂。大晶粒材料冲击韧性减小的现象说明这种材料有大的解理断裂单元。因此引出了拉伸试样解理断裂可用晶粒大小来控制的假设。这个假设意味着解理断裂执力与解理面大小解理元尺寸有相反的关系。面解理面大小与原奥氏体晶粒大小成正比。虽然这种说明是合理的。但它不能说明为什么晶粒大小的效果只对有予制裂纹的夏氏试样受韧性断裂支配的上区起作用。进一步说,最近的研究指出控制的全珠光体线材的韧性也随原奥氏休晶粒的增大而减小。在最近的两个例子中没有解理断裂的情况说明原奥氏体晶粒大小对全珠光体显微结构韧性的影响比原假设复杂。目前的工作是着手弄清楚控制全珠光体组织的显微结钩参数。特别希翼确定原奥氏体大品粒降低韧性的机理。

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