高碳納米珠光體鋼軌鋼組織與性能的研究.pdf

1、高碳珠光體鋼以其高強(qiáng)度、高耐磨性在鋼軌中得到廣泛應(yīng)用。本文以八種高碳鋼作為研究對(duì)象，采用Gleeble3500熱力模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)試驗(yàn)鋼進(jìn)行軋后欠速冷卻模擬處理，最終得到珠光體組織。利用掃描電鏡進(jìn)行組織觀察并統(tǒng)計(jì)珠光體片間距，應(yīng)用透射電鏡分析拉伸塑性變形機(jī)理，并采用三維原子探針設(shè)備分析合金元素在鐵素體相與滲碳體相中的分布，研究了Al、Mn、Cr、Si對(duì)納米珠光體的形成與性能的影響。
　　研究結(jié)果表明，提高Al含量或降低Mn含量，珠光體

2、片間距得到顯著細(xì)化。在100℃/min的冷卻速度下，鋼的珠光體片間距達(dá)到了80 nm左右，珠光體鋼的抗拉強(qiáng)度達(dá)到了1670 MPa，延伸率達(dá)到了11.2％。在珠光體相變過程中，Al增加，Mn降低促進(jìn)珠光體團(tuán)的形核，同時(shí)Al增加，Mn降低會(huì)增大珠光體轉(zhuǎn)變自由能，使得珠光體片間距得到細(xì)化。Al和Si為非碳化物形成元素，不溶于滲碳體，向鐵素體相中偏聚，Mn和Cr為碳化物形成元素，向滲碳體相中偏聚，合金元素的配分過程減慢了珠光體長大的過程。