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    珠光體鋼微觀組織與拉伸性能關系

    2018-11-28   來源:   點擊數:14次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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     中國鋼管信息港今日新聞:珠光體組織是結構鋼中的重要組織之一,前期國內外研究對珠光體片層間距和原奧氏體晶粒及珠光體團尺寸等參數與力學性能指標進行了探索,細化珠光體亞結構組織,提高其綜合力學性能的研究已較為廣泛。Elwazri對過共析(高碳)珠光體鋼的研究表明,細小的片層間距有利于過共析珠光體鋼強度的提高,而細化原奧氏體晶粒則有利于其塑韌性的提高。Korda的試驗指出,細珠光體團有利于提高基體疲勞裂紋擴展阻力。文獻指出,拔制過程中珠光體所有鐵素體及滲碳體片會轉向拔制方向。組織細化后,單位體積內鐵素體及滲碳體片取向不利的珠光體團得到細化,使局部產生大量塑性變形引起應力集中的可能性減少。
     
    目前文獻報道的團尺寸的細化均是在實現原奧氏體晶粒細化的基礎上或是降低珠光體相變溫度來實現的,如細化原奧氏體晶粒尺寸,珠光體晶界形核率增加也會細化珠光體團尺寸;不同的等溫溫度也會得到不同尺寸的珠光體團,但是其片層間距也會有較大變化。因此較難把握珠光體具體尺寸因素與性能的關系。本文制定了特定的熱處理制度,比較了團尺寸與其性能變化的相關聯系,結果將有助于珠光體鋼組織控制研究。
     
    1、試驗材料及方法
     
    試驗所用材料為國產SWRS82B鋼盤條,直徑為12.5mm,主要成分(質量分數,%)為:0.80C,0.21Si,0.77Mn,0.20Cr,余量Fe。截取150mm長試樣分成3組。采用箱式電阻爐加熱,同時兩鹽槽溫度分別控制在380℃及550℃,通過前期的試驗結果分析后,制定了熱處理工藝見表1。
     
     
    No.1、No.2工藝采用1000℃保溫1h是希望得到較大尺寸晶粒,進入鹽槽前將溫度隨爐降至860℃保溫20min為了與No.3工藝進入鹽槽前奧氏體化溫度一致。No.2工藝中,在進入最終550℃鹽槽等溫前,先進入了380℃鹽槽保溫<3s,再快速進入550℃鹽槽(間隔時間低于1s,熱處理過程中每組試樣均用鐵絲綁在一起)。這是經過前期低溫保溫溫度及保溫時間的摸索,得到的有效工藝參數,目的是瞬間提高試樣過冷度,在還未發生相變時馬上又進入550℃鹽槽,提高珠光體相變形核率,細化團尺寸。由于試樣最終等溫溫度都在550℃,因此片層間距相差不大。最終試驗結果也說明該工藝對細化珠光體團尺寸具有一定作用。3組熱處理試樣分別加工成7mm的圓柱拉伸試樣(No.2組試樣表面冷速快的基體被加工去除),在Instron8501萬能試驗機上進行拉伸性能試驗。金相試樣表面打磨和拋光后用3%的硝酸酒精溶液侵蝕,在KYKY2800B型掃描電鏡(SEM)上進行組織及斷口觀察。奧氏體晶粒度采用飽和苦味酸水溶液進行腐蝕。片層間距及團尺寸測量采用多張SEM照片通過截線法進行測量,然后取平均值。晶粒尺寸采用光學組織圖片進行截線測量。
     
    結論
     
    1)試驗鋼奧氏體化后快速過冷到低溫,再迅速在550℃等溫熱處理,可得到與直接550℃等溫試樣相近的珠光體片層間距,而珠光體團尺寸可得到一定程度上的細化。這是由于快速過冷處理增加過冷度,提高珠光體形核率所致;
     
    2)珠光體鋼抗拉強度主要由珠光體片層間距控制,當珠光體片層間距相差不大時,即使晶粒尺寸及珠光體團尺寸不一致,其抗拉強度指標也相近;
     
    3)珠光體團尺寸也是影響珠光體鋼塑性指標的重要組織參數。當珠光體鋼晶粒尺寸與片層間距相近時,珠光體團尺寸較細小的試樣具有更高的斷面收縮率。
     
     
     在鐵水澆注前,往鐵水中加入少量球化劑(如鎂、鈣和稀土元素等)、石墨劑(如硅鐵、硅鈣合金),以促進碳以球狀石墨結晶存在,這種鑄鐵稱為球墨鑄鐵。
     
      中國鋼管信息港今日新聞:球墨鑄鐵在強度、塑性和韌性方面大大超過灰鑄鐵,甚至接近鋼材。在酸性介質中,球墨鑄鐵耐蝕性較差,但在其他介質中耐蝕性比灰鑄鐵好。它的價格低于鋼。由于它兼有普通鑄鐵與鋼的優點,從而成為一種新型結構材料。過去用碳鋼和合金鋼制造的重要零件(如曲軸、連桿、主軸、中壓閥門等),目前不少已改用球墨鑄鐵。通過壓鑄成型,可加工精密另件,不能澆注,在通過高溫燒制而次。
     
      球墨鑄鐵是一種新的翻砂工藝,和普通的區別一般在質地上面有所區別, 一般有用于生產井蓋,管件等。密度:近似于鋼的密度。
     
    球鐵、灰鐵、生鐵的區別與聯系
     
      二:什么是灰鐵
     
      灰鐵鑄鐵是鑄鐵的一種,內部碳是以片狀石墨存在的。斷口呈灰色,所以簡稱灰鐵。
     
    球鐵、灰鐵、生鐵的區別與聯系
     
      三:球墨鑄鐵和灰鐵的區別和聯系
     
      1.看切削加工面
     
      灰鐵:呈灰色,光澤很暗,表面看來較粗糙。
     
      球鐵:灰色,光澤較灰鐵亮,表面粗糙程度似灰鐵。
     
      2.銼削試驗
     
      灰鐵:銼削阻力較小,銼削時發出“唰唰”聲,極少粘銼,屑末呈灰黑色,有少量銀白亮點,細看顆粒大小不一,以小顆粒細末為主,用手指碾磨,很容易使手指染黑。球鐵:銼削時阻力比灰鐵略大,也有較明顯的“唰唰’’聲,極少粘銼,屑末呈灰黑色,有細密的亮點,顆粒大小不等,但以大顆粒為主,用手指碾磨屑末,可使手指染黑,但較灰鐵染黑程度輕。
     
      3.聽敲擊聲
     
      灰鐵:聲音低沉,持續時間極短。球鐵:聲音清脆,有余音,持續時間較短。
     
      4.灰鐵就是灰口鑄鐵,與之對應的是球墨鑄鐵。兩者都是鑄鐵的一種。
     
      四:鑄造生鐵有什么用途
     
      主要用于生產黑色金屬鑄件,如灰鑄鐵,球墨鑄鐵,白口鑄鐵,蠕墨鑄鐵,冷激鑄鐵,耐磨鑄鐵等。型號有球墨鑄鐵用生鐵GB1412-85,鑄造用生鐵GB718-82,不同型號生鐵:以硅含量分牌號,如Q12,球墨鑄鐵用生鐵,硅含量1.0-1.4 %,平均1.2%。以錳含量分組,以磷含量分級,以硫含量分類。
     
      五:鑄造用的灰生鐵和球生鑄有什么不同?
     
      生產球墨鑄鐵件的生鐵比灰鑄鐵件的要求高,特別是硫、錳、硅的含量控制的比較嚴格。中間的碳以不同的形狀存在。灰鐵的石墨形態以片狀或棉絮狀存在,球鐵里的石墨以球狀存在。
     
    中國鋼管信息港今日新聞:由于水劑低溫階段的冷速相對比油大。試驗工藝設計在水劑中冷到軸承試驗零件表面溫度到以下五個溫度段后出水劑空冷至室溫。五個溫度段分別為300~350℃、250~300℃、150~250℃、80~150℃、80℃-室溫。軸承試驗零件按軸承形狀加工,有效壁厚與軸承相當,外徑小于軸承套圈(外徑400mm),試驗零件分五架裝入同一滲碳爐滲碳,五架依次分別出爐淬水劑,出水劑表面溫度用紅外槍測量。每架裝試驗軸承零件至少兩件。
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