回火处理对冷拔珠光体钢丝组织性能的影响研究

发布时间：2020-05-28 19:51

【摘要】：为研究冷拔珠光体钢丝的微结构变化对钢丝力学性能的影响,对珠光体钢丝进行回火处理改变钢丝的微观结构,结合扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析方法(XRD)及相关力学性能测试等手段,研究了回火处理后珠光体钢丝组织和性能的变化,研究了不同微观结构下钢丝扭转性能演变规律,结合钢丝拉伸断裂及扭转断裂后的渗碳体结构和位错组态观察,探讨了回火引起的微结构改变对钢丝力学性能的影响。对回火处理前后珠光体钢丝的微观组织进行观察。结果表明:冷拔态钢丝(ε=2.02)的珠光体片层平行于拉拔轴向,珠光体组织为纤维状;经210℃等温回火60min或350℃等温回火60min后,钢丝的珠光体组织保持层片状态,450℃等温回火2min后珠光体组织保持层片状但渗碳体出现轻微球化。回火处理使得珠光体中原本缠结的位错发生回复,渗碳体由非晶态变成纳米晶,随着回火温度升高,渗碳体纳米晶尺寸增大。对回火处理后珠光体钢丝的力学性能及再拉拔性能进行了研究。结果表明:冷拔态钢丝抗拉强度为2060MPa,与冷拔态相比,210℃回火后钢丝的抗拉强度提升了131MPa,350℃回火后钢丝的抗拉强度和延伸率同时增大,450℃回火后钢丝的抗拉强度略有下降但延伸率明显提升;对回火钢丝再拉拔,相较同道次的冷拔态钢丝,回火钢丝的抗拉强度优势继续保持,但延伸率优势不再明显。回火钢丝的强度和塑性变化与渗碳体结构变化和铁素体中位错回复有关,回火处理产生的渗碳体纳米晶阻碍位错的运动,钢丝抗拉强度上升;回火过程中发生位错回复,钢丝延伸率增大。对不同拉拔形变量下钢丝扭转性能的变化规律进行了研究。结果表明:对珠光体盘条进行连续冷拉拔,随拉拔形变量的增加,钢丝的扭转韧性先增大后减小,拉拔形变量为0.68时扭转韧性最大。回火后钢丝的扭转韧性变化规律与上述冷拔态钢丝相同,但在拉拔形变量达到1.80后出现扭转分层现象。扭转分层现象与渗碳体形态有关,拉拔形变量较大时,珠光体组织纤维化严重,扭转过程中组织需沿扭转方向均匀转动,回火产生的渗碳体纳米晶阻碍了位错沿扭转方向的滑动,引起剧烈的局部塑性变形,产生应力集中导致扭转分层。
【图文】：

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图 1.2 钢丝拉丝模具示意图[5]Fig. 1.2 Geometry of drawing die处理工硬化作用下，珠光体钢丝的强度、硬度不断提量塞积，残余应力分布不均，形变抗力增大，钢一定程度后，珠光体钢丝继续冷加工变形较为困在钢丝拉拔生产过程中需要对钢丝进行适当的热保证拉拔过程的正常进行，所以热处理是钢丝生的不同可以将钢丝的热处理分为很多种。根据热火、正火、等温淬火和调质处理等不同种类。跟，也可以将钢丝的热处理分为预先热处理、中间

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图 1.3 珠光体钢丝拉拔过程中的组织演变示意图[22,23]icrostructure evolution of pearlitic steel during cold drawin24,25]通过对直径从 19nm(ε=0)拉拔到 2nm(ε=3.7)的量的数理统计，将 Toribi 建立的三类模型，，扩形态变化，颗粒状渗碳体后续拉拔过程中大部下部分颗粒状渗碳体会被拉长成短棒状；与拉状渗碳体，与原始组织中的颗粒状渗碳体一样存在。Guo N 等[26]学者对珠光体团中弯折扭曲成带来的影响：珠光体团向纤维化发展；珠光的形成及发展。体钢丝的组织形貌在拉拔过程中发生改变。珠拉拔的进行，珠光体团逐渐发生偏转和拉伸变轴向，不利取向的渗碳体形成弯曲剪切带，部分
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG156.5;TG142.1

【参考文献】