中碳冷鐓鋼在線軟化的研究.pdf

1、在采用中碳冷鐓鋼制造高強(qiáng)度螺栓的過程中，為了滿足冷鐓性的要求，需要對熱軋材進(jìn)行耗時(shí)、耗能的離線球化退火處理。本文采用單向熱壓縮實(shí)驗(yàn)比較系統(tǒng)地研究了中碳鋼35K在不同形變和冷卻工藝條件下的組織演變規(guī)律，并對球化退火行為進(jìn)行了研究，以期探討實(shí)現(xiàn)中碳鋼在線軟化處理的可行性。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)鋼35K在不同形變溫度(650～950℃)和形變速率(0.01～30s-1)下的真應(yīng)力—真應(yīng)變曲線計(jì)算出其形變激活能Q約為409kJ/mol，并獲得了奧氏

2、體的形變儲能與溫度補(bǔ)償形變速率因子Z的關(guān)系式為：△GD=295.4-16.21nZ+0.22(1n2Z)。這表明形變儲能隨著Z的增加(即形變溫度的降低和形變速率的升高)而增加。 形變使得奧氏體向鐵素體的平衡轉(zhuǎn)變溫度提高，在中碳鋼中同樣也能夠發(fā)生形變誘導(dǎo)鐵素體相變現(xiàn)象(DIFT)。隨著形變溫度的增加，形變誘導(dǎo)鐵素體(DIF)含量呈反“S”形減少，即當(dāng)形變溫度在800℃以上時(shí)，DIF量隨形變溫度降低而緩慢增加；在800～750℃范圍

3、內(nèi)，DIF量隨形變溫度降低而顯著增加；在750℃以下，DIF超量析出，其含量隨形變溫度降低而增加的趨勢變緩。在700℃形變時(shí)，隨形變量的增加，DIF量呈“S”形增加，即在形變量較小時(shí)，DIF量隨形變量增加而緩慢增加；在中等形變量下，DIF量隨形變量增加而顯著增加；當(dāng)DIF超量析出后，增加又趨緩。該曲線符合Arrami方程。 形變后在低于A1溫度的等溫或控冷過程中，依據(jù)形變溫度和形變量的不同過冷奧氏體將發(fā)生不同類型的轉(zhuǎn)變：1)當(dāng)形

4、變溫度高于Ad3點(diǎn)時(shí)，形變奧氏體直接轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體+片層狀珠光體。2)當(dāng)形變溫度低于Ad3點(diǎn)但高于Ar3點(diǎn)時(shí)，形變奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體+珠光體+晶界滲碳體，且上述各相的形態(tài)和含量受奧氏體的形變儲能、富碳程度、尺寸等的影響，在DIF晶界和形變奧氏體界面處的富碳區(qū)，直接析出球狀或短棒狀滲碳體；對于尺寸較大的扁長狀或小島狀形變奧氏體，則轉(zhuǎn)變?yōu)橥嘶蚱瑢訝钪楣怏w。3)當(dāng)形變溫度在Ar3點(diǎn)附近時(shí)，將直接獲得鐵素體+細(xì)小彌散滲碳體的球化體組織。