一種低合金高強(qiáng)耐磨鋼超快冷工藝研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的再加熱淬火工藝相比，超快冷工藝消除了離線重新加熱和淬火，降低了成本并縮短了工藝流程，同時由于減少合金元素含量而降低了碳當(dāng)量，改善了焊接性能。此外，更為重要的是通過超快冷可提高鋼的強(qiáng)韌配合。本文圍繞與超快冷過程相關(guān)的工藝條件，探討其對實(shí)驗(yàn)鋼組織性能的影響。采用物理模擬技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室熱軋技術(shù)相結(jié)合的方法，對一種低合金高強(qiáng)耐磨鋼的超快冷工藝進(jìn)行了以下幾方面的研究:
　　(1)采用單道次壓縮變形方法，測定了實(shí)驗(yàn)鋼的應(yīng)力—應(yīng)變曲線，確

2、定了實(shí)驗(yàn)鋼動態(tài)再結(jié)晶激活能，研究了變形溫度、變形程度、變形速率對奧氏體變形行為的影響，并建立了實(shí)驗(yàn)鋼變形抗力模型。采用雙道次壓縮實(shí)驗(yàn)方法，研究了實(shí)驗(yàn)鋼奧氏體在熱變形后等溫保持時間里的靜態(tài)再結(jié)晶行為，繪制了靜態(tài)軟化率曲線。由靜態(tài)軟化曲線得到實(shí)驗(yàn)鋼的再結(jié)晶終止溫度約為950℃。通過工藝模擬，可以看出，第二階段控軋的開軋溫度在950℃時硬度較高，而且軋后在較短的時間內(nèi)快速冷卻，可以得到較高的硬度。
　　(2)在實(shí)驗(yàn)室利用熱軋實(shí)驗(yàn)，研究軋

3、制工藝對超快冷工藝下實(shí)驗(yàn)鋼的組織性能的影響。第一次軋制實(shí)驗(yàn)表明，精軋開軋溫度設(shè)定在950℃時，具有良好的強(qiáng)韌性匹配。第二次軋制實(shí)驗(yàn)時，采用粗軋開軋溫度為1050℃，精軋開軋溫度為950℃，軋后立即進(jìn)行超快冷至室溫，隨之離線回火。結(jié)果表明，在300℃回火時，實(shí)驗(yàn)鋼的力學(xué)性能具有較好的匹配。通過透射電鏡觀察可以看出，隨著回火溫度的提高，板條馬氏體中的位錯密度有效地降低，馬氏體板條變得不清晰，ε-碳化物開始析出并長大。
　　(3)對超快

4、冷過程，設(shè)定了不同的開冷溫度、終冷溫度和冷卻速率，研究其對組織性能的影響。結(jié)果表明，隨著開冷溫度的降低，實(shí)驗(yàn)鋼的強(qiáng)度、韌性均先降低，后升高。硬度一直在降低。通過組織分析表明，隨著開冷溫度的降低，壓扁的奧氏體晶粒發(fā)生一定的回復(fù)，位錯密度逐漸降低，同時發(fā)生多邊形化。隨著終冷溫度的升高，實(shí)驗(yàn)鋼的強(qiáng)度和硬度逐漸降低，沖擊韌性先升高，然后降低，然后升高后再降低。可以實(shí)現(xiàn)不同級別耐磨鋼的柔性化軋制。終冷溫度在300℃時，馬氏體中間生成了一定量的貝氏