珠光体对ZG120Mn13钢拉伸断裂过程的影响

发布时间：2018-01-20 06:17

  本文关键词： 高碳高锰钢 时效处理 组织结构 珠光体 机械性能 裂纹形核及其扩展　出处：《材料科学与工艺》2015年04期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为探究珠光体降低高碳高锰钢机械性能的原因,本文采用金相组织分析、机械性能测试和断口微观形貌分析等实验方法,研究了奥氏体基体上含体积分数23%珠光体的ZG120Mn13高碳高锰钢的拉伸性能及其裂纹形核和扩展过程.结果表明:通过时效处理,在奥氏体基体上析出的条状、颗粒状以及沿晶界连续分布的珠光体将使ZG120Mn13钢的强度和塑性大幅度下降.机械性能的降低与其力学行为有关,当基体为单一奥氏体时,裂纹将在大量孪生变形后,在孪晶界、孪晶与晶界交界处形核,并沿孪晶界长大而相互连接、扩展.而奥氏体基体上存在珠光体时,裂纹主要在珠光体团内形核,并通过相邻珠光体间奥氏体的塑性耗竭、切断而得以扩展.
[Abstract]:In order to explore the reason why pearlite can reduce the mechanical properties of high carbon and high manganese steel, metallographic analysis, mechanical properties test and fracture morphology analysis were used in this paper. The tensile properties and crack nucleation and propagation process of ZG120Mn13 high carbon high manganese steel containing 23% pearlite volume fraction on austenitic matrix were studied. The strength and plasticity of ZG120Mn13 steel will be greatly reduced by the precipitation of stripe, granulation and continuous distribution along grain boundary on austenitic matrix. The decrease of mechanical properties is related to its mechanical behavior. When the matrix is a single austenite, the crack will nucleate at the twin boundary at the junction of twin and grain boundary after a large number of twinning deformation, and grow along the twin boundary to connect with each other and expand, while there is pearlite in the austenite matrix. The crack is mainly nucleated in the pearlite cluster and expanded by the plastic depletion of austenite between adjacent pearlite.
【作者单位】： 大连交通大学材料科学与工程学院;
【基金】：铁道部科技研究开发计划项目(2012G011-D) 辽宁省高等学校优秀人才支持计划(LR2012014) 大连市科技计划项目(2013A16GX119)
【分类号】：TG142.1
【正文快照】： 高碳高锰钢在强冲击、高应力载荷工况下具有极为优异的耐磨性能[1-2].但由于高锰钢的初始硬度低,在强冲击载荷下,表层在发生形变硬化的同时也将产生较大的外形尺寸变化,而使摩擦副之间接触精度降低,导致随后的磨损量增大,其初期耐磨性降低[3].此外,在非强冲击载荷工况下,高锰

【参考文献】

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1 王豫,斯松华;高锰钢加工硬化规律和机理研究[J];钢铁;2001年10期

2 周小芬;符仁钰;苏钰;李麟;;Fe-Mn-C系TWIP钢的拉伸应变硬化行为研究[J];钢铁;2009年03期

3 熊玉竹,杜建平,伍玉娇;回火温度对高锰钢耐磨性能的影响[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2001年03期

4 丁志敏;王树娟;杨芳;阎颖;;高锰钢低温时效处理时的组织结构[J];材料热处理学报;2007年S1期

5 徐永波;刘民治;;珠光体组织的形变、裂纹形核与扩展微观过程的动态研究[J];金属学报;1982年01期

6 阎颖;左丽丽;丁志敏;车璐璐;;时效温度对ZGMn13钢形变强化性能的影响[J];热加工工艺;2011年08期

7 Mehdi Mazar Atabaki;Sajjad Jafari;Hassan Abdollah-pour;;Abrasive Wear Behavior of High Chromium Cast Iron and Hadfield Steel-A Comparison[J];Journal of Iron and Steel Research(International);2012年04期

8 张瑞荣;回火温度对高锰钢ZGMn13Cr2性能的影响[J];云南冶金;2000年04期

9 李小蕴,祖方遒,刘兰俊,吴炜,孙稷,项贤梅;模拟实际工况条件下高锰钢加工硬化能力的研究[J];铸造;2005年05期

【共引文献】

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3 严玲;唐荻;米振莉;郭锦;;汽车用TWIP钢的力学性能与微观组织[J];北京科技大学学报;2006年08期

4 米振莉;唐荻;代永娟;王海全;;退火温度对25Mn-3Si-3Al-TWIP钢组织和力学性能的影响[J];北京科技大学学报;2007年S2期

5 赵军军;张平;;中高锰钢耐磨堆焊层的自强化机理[J];中国表面工程;2006年03期

6 刘政军,陈宏,刘臣,苏允海,程江波,刘铎;耐磨堆焊材料的研制[J];表面技术;2004年05期

7 刘政军;池佩利;罗君;曾谢波;尹奕君;张桂清;;抗冲击磨损堆焊合金的组织与性能[J];表面技术;2006年02期

8 程军;郭长庆;;真空消失模法制备高锰钢表面耐磨材料的研究[J];内蒙古科技大学学报;2007年03期

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10 刘向海;刘薇;刘嘉斌;舒康颖;;孪生诱发塑性(TWIP)钢的研究现状[J];材料导报;2010年11期

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3 方亮;严伟林;孙琨;许云华;;强烈塑性变形诱导表面纳米化高锰钢的磨损性能[A];第八届全国摩擦学大会论文集[C];2007年

4 严玲;米振莉;唐荻;郭锦;代永娟;;TWIP钢变形和退火过程中孪晶的形成及机理研究[A];2005中国钢铁年会论文集（第4卷）[C];2005年

5 李小蕴;刘兰俊;祖方遒;;高锰钢加工硬化规律的研究[A];2004中国铸造活动周论文集[C];2004年

6 符寒光;邢建东;黄黎明;;高硼低碳合金(FBC)凝固和热处理组织研究[A];中国机械工程学会第十一届全国铸造年会论文集[C];2006年

7 丁志敏;王树娟;杨芳;阎颖;;高锰钢低温时效处理时的组织结构[A];第九次全国热处理大会论文集（二）[C];2007年

8 刘大双;刘仁培;潘攀;邱悦;;碳含量对钴基模具堆焊金属冲击硬化效果的影响[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年

9 祖方遒;;国内外金属衬板材质发展与应用情况评述——兼谈纯磨粒磨损及腐蚀条件下磨损的失效机制及对策[A];2009中国铸造活动周论文集[C];2009年

10 符寒光;;无钼镍高强度耐磨铸钢的研究[A];第8届中国铸造科工贸大会论文集[C];2008年

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3 李远;花岗石超大切深锯切机理与技术研究[D];华侨大学;2004年

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6 苏钰;新型高强度和高塑性孪晶诱发塑性钢的研究[D];上海大学;2012年

7 沈烈;奥氏体不锈钢形变/渗氮复合处理工艺及渗氮层结构与性能研究[D];大连海事大学;2013年

8 胡晓艳;高锰钢爆炸硬化专用炸药与硬化机理的研究[D];中国科学技术大学;2014年

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3 王佳;新型高强、高韧低合金马氏体耐磨钢性能研究[D];昆明理工大学;2009年

4 缪小吉;密接式车钩钩体加工工艺研究[D];南京理工大学;2010年

5 王海文;基于BP-GA的钢轨整形切削用量优化应用研究[D];西南交通大学;2011年

6 陈铭;PCD螺纹铣刀的研制及生产应用[D];上海交通大学;2011年

7 石阳;高锰钢振动车削中的刀具磨损研究[D];大连交通大学;2011年

8 李波;基于人工神经网络的高锰钢钻削温度和钻削力预测模型研究[D];大连交通大学;2011年

9 杨立辉;可膨胀筛管基管用TWIP钢的研制及性能分析[D];西南石油大学;2011年

10 定治明;铬钼合金钢衬板的研制及耐磨性研究[D];武汉科技大学;2011年

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1 刘俊友,伍燕生,魏立,王士本,闫涛,刘卫东;高锰钢中碳化物的形成特征及其高温固溶行为研究[J];材料工程;2003年03期

2 施忠良;张守年;;高锰钢合金化的组织及加工硬化性能[J];材料科学与工艺;1993年02期

3 何力,金志浩,卢锦德,陈小灵,付建,孙崇文;铬对高锰钢微观结构的影响[J];钢铁;2000年05期

4 王豫,斯松华;高锰钢加工硬化规律和机理研究[J];钢铁;2001年10期

5 蒙肇斌，胡光立，，陈彦;热处理工艺和爆炸预硬化对高锰钢ZGMn13VTiMoRE组织和耐磨性的影响[J];钢铁;1997年09期

6 刘世永，史雅琴，季世军，王天贵，孟繁荣;碳化物弥散分布耐磨高锰钢的研究[J];机械工程材料;1996年04期

7 熊玉竹,杜建平,伍玉娇;回火温度对高锰钢耐磨性能的影响[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2001年03期

8 何力,金志浩,卢锦德,伍玉娇,唐军,熊玉竹;稀土变质处理及合金化对高锰钢组织结构的影响[J];金属热处理学报;2000年03期

9 蒙肇斌,胡光立,陈彦;热处理工艺和爆炸预硬化对高锰钢ZGMn13组织和耐磨性的影响[J];金属热处理;1997年01期

10 张细菊,吴润,李俊伟,陈大凯;中锰奥氏体基耐磨钢组织与性能研究[J];金属热处理;1997年05期

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1 李小蕴;模拟实际工况条件下高锰钢加工硬化规律及机制的研究[D];合肥工业大学;2005年

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2 戴晓玲,张涛;提高大负荷抛丸机叶片寿命的研究[J];现代铸铁;1988年01期

3 何力,卢锦德,熊玉竹,金志浩;合金化对高锰钢奥氏体基体强度及耐磨性的影响[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2000年02期

4 孟繁德;影响H0Cr21Ni10和H1Cr24Ni13热塑性的原因及分析[J];上海钢研;1992年05期

5 潘涛,杨志刚,白秉哲,方鸿生;钢中夹杂物与奥氏体基体热膨胀系数差异导致的热应力和应变能研究[J];金属学报;2003年10期

6 易耀勇;刘观辉;张宇鹏;刘美华;罗子艺;许磊;;奥氏体304不锈钢A-TIG焊活性剂研制[J];焊接技术;2014年04期

7 孙长龙;简敏;付道贵;刘晓珍;王美玲;李刚;黄华伟;;热轧工艺对含硼不锈钢组织性能的影响[J];热加工工艺;2014年09期

8 ;[J];;年期

本文编号：1447177