不同类型珠光体组织的高碳钢静态拉伸条件下的机械性能和断裂.pdfVIP

38 现 代 冶 金 2015年第 3期 不同类型珠光体组织的高碳钢静态拉 伸条件下的机械性能和断裂 (俄罗斯)A．V．Makarov 摘 要：用拉伸试验研究了在650℃(粗层状珠光体)和500oC(细层状珠光体)及细层状珠光体随后在650℃退火 10～300min后等温分解形成具有珠光体组织的U10钢 (1．03wt％C)的硬度和机械性能，用扫描 电镜检测了具有不 同类型珠光体组织钢的断裂，对不同分散性 、不同形貌和渗碳体不同结构缺陷的珠光体钢和固溶强化及铁素体晶 格显微变形方面分析了其机械性能与组织特性及断裂特性之间的关系。 关键词 ： 温5min后快速降低。如资料 [5—8]提到的，M74 1 前‘言 钢 (钢轨钢 ：0．75％C，0．91％Mn)、U8、U9、U10和 与其它珠光体组织 (退火细层状珠光体 、球化 U15具有细层状珠光体组织的钢板在研磨作用和滑 珠光体和粗层状珠光体)相比，高碳钢在接近珠光 动摩擦条件下短期高温(650cc)退火造成不仅硬度 体转变 (480～500oC)最小温度形成的细层状珠光 还有抗磨性下降。 体显示出可增强强度，这对改善钢许多重要使用性 细层状珠光体组织钢在不同阶段的高温退火不 能方面开辟了途径 。从承受塑性形变到强化 ，细层 仅与珠光体组织在加热条件下产生非平衡转变的可 状珠光体组织这一独特性能被广泛用于生产高强度 能性有关，研究随后的退火对珠光体组织钢机械性 线材，导致出现高碳钢韧化处理工件 ，可达到非常高 能的影响也特别重要 。可有不同的工艺操作加热具 的强度(4200～5200MPa)。不仅 由于热处理的球 有细层状珠光体组织的部件 ，如热镀锌或镀铜线材， 化处理 ，如韧化处理包括在盐池内450～550℃温度 软化退火是为改善钢 的切割性能和模锻性能，钢轨 范围内奥氏体等温分解可获得细层状珠光体组织， 真空淬火后的焊接和回火等。在加工工件过程中也 类似 的组织也出现在所谓真空处理钢轨的75G型 可能产生加热 ，如钢丝绳表面摩擦和钢轨与车轮摩 钢轨 钢 中，也就是在 油或乳化 液 中加 速冷却在 擦产生加热。在冶金工厂中，起重机钢丝绳在熔池 520～550℃温度范围内奥氏体转变形成的组织。 内快速加热到 600～800℃可使其软化，由于单个钢 但是，考虑到钢的组织状态的热不稳定性和其 丝断裂导致横截面减小，钢丝绳的断裂导致装有钢 提高的物理化学性能已由在 650～700℃短期热处 液的大吨位钢包倾翻。 理所消除，也就是不用考虑形成珠光体过程中产生 在本研究中对过共析 U10钢在 500～600℃等 的渗碳体和铁素体层片在形貌上的变化 。资料 [2] 温分解过程 中形成的不同类型珠光体组织及细层状 报道 了0．94％C钢在 480oC(保温 30s)等温转变 珠光体在650c=《退火 10～300rain后的强度和塑性 获得了细层状珠光体回火软化的数据 ，珠光体的硬 特性进行了比较分析，基于断口研究，对钢拉伸试验 度随在温度480、650和705℃分别保温22．2h、40s 时组织断裂的主要特性进行了检测。 和 10s后最终强度下降300MPa而降低 ，最终强度 2 试验 的突然降低是在 650℃退火 5～10min观察到 的，这是 由于U7钢工件和线材产品拉拔后韧化处 研究用材料为工业生产 U10钢 ，含有 (wt％) 理(加热到