保温时间对中碳钢组织及织构演变的影响

发布时间：2020-01-18 07:44

【摘要】：采用Gleeble-3500热模拟试验机进行了双道次压缩变形实验,研究了在不同的保温时间条件下,经压缩变形后的中碳钢组织与织构的演变规律,探讨了保温时间对碳化物球化、铁素体回复再结晶、铁素体晶粒尺寸以及织构演变的影响。结果表明:随着保温时间的延长,铁素体逐渐发生回复与再结晶,碳原子的扩散能力逐渐增强,初始短棒状渗碳体的曲率半径逐渐减小,最终转变为球状碳化物。保温120min时,碳化物的球化效果最为显著,组织最为均匀。
【图文】：

如图２（ｅ）所示，当保温１２０ｍｉｎ时，铁素体完成再结晶，并且再结晶晶粒已经长大，晶粒尺寸变大；如图２（ｆ）所示，至１５０ｍｉｎ时，铁素体再结晶晶粒继续长大，相比于图２（ｅ），晶粒尺寸又进一步增大。图３表示第一道次压下率为５０％、第二道次压下率为４０％，在保温时间为１０ｍｉｎ和１２０ｍｉｎ下的铁素体晶界取向差分布图。由图３可见，，在不同保温时间下，显微组织中大、小角度晶界的相对频率相差较大。当保温时间为１０ｍｉｎ时，小角度晶界所占比例大约为６３％；当保温时间为１２０ｍｉｎ时，小角度晶界所占比例大约为３６％，随着保温时间的延长，小角度晶界的相对频率逐渐减校当保温１０ｍｉｎ时，小角度晶界所占比例较大，说明试样经压缩变形后，有大量的形变组织产生，初始铁素体晶粒内部形成了大量的亚结构。至１２０ｍｉｎ时，小角度晶界已经合并形成大角度晶界，进而形成新的铁素体晶粒［４］。图３铁素体晶界取向差分布图Ｆｉｇ．３Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍｏｆｆｅｒｒｉｔｅｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｙ图４表示第一道次压下率为５０％、第二道次压下率为４０％，在不同保温时间下的铁素体晶粒尺寸分布图。图４铁素体晶粒尺寸分布图Ｆｉｇ．４Ｄｉａｇｒａｍｏｆｆｅｒｒｉｔｅｇｒａｉｎｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ由图４可见，当保温时间为１０ｍｉｎ时，铁素体的晶粒尺寸大部分为３μｍ左右；当保温时间为３０ｍｉｎ时，晶粒尺寸在２～３μｍ的晶粒居多；当保温时间为４０ｍｉｎ时，晶粒尺寸与保温３０ｍｉｎ相似；当

温时间为１２０ｍｉｎ时，小角度晶界所占比例大约为３６％，随着保温时间的延长，小角度晶界的相对频率逐渐减校当保温１０ｍｉｎ时，小角度晶界所占比例较大，说明试样经压缩变形后，有大量的形变组织产生，初始铁素体晶粒内部形成了大量的亚结构。至１２０ｍｉｎ时，小角度晶界已经合并形成大角度晶界，进而形成新的铁素体晶粒［４］。图３铁素体晶界取向差分布图Ｆｉｇ．３Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍｏｆｆｅｒｒｉｔｅｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｙ图４表示第一道次压下率为５０％、第二道次压下率为４０％，在不同保温时间下的铁素体晶粒尺寸分布图。图４铁素体晶粒尺寸分布图Ｆｉｇ．４Ｄｉａｇｒａｍｏｆｆｅｒｒｉｔｅｇｒａｉｎｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ由图４可见，当保温时间为１０ｍｉｎ时，铁素体的晶粒尺寸大部分为３μｍ左右；当保温时间为３０ｍｉｎ时，晶粒尺寸在２～３μｍ的晶粒居多；当保温时间为４０ｍｉｎ时，晶粒尺寸与保温３０ｍｉｎ相似；当保温６０ｍｉｎ时，铁素体晶粒尺寸最为细小，大约为１μｍ；当保温１２０ｍｉｎ时，晶粒尺寸存在２个峰值，以２～３μｍ的铁素体晶粒居多；至１５０ｍｉｎ时，铁素体晶粒尺寸稍有变大，主要集中于３～４μｍ范围内。这主要是由于实验钢在压缩变形过程中，初始片层状珠光体发生了弯曲、扭折及溶断，内部形成了大量的空位、位错等晶体缺陷以及其它高畸变能区域，并且变形速率较大，导致实验钢在短时间内累积了较高的形变储存能，为球化退火保温过程中铁素体的回复再结晶提供了驱动力。随着保温时间的延长，铁素体

【参考文献】

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