高锰钢热变形行为研究.pdf

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1、《大型铸锻件》No．5HEAVYCASTINGANDF0RGINGSeptember2013高锰钢热变形行为研究王殉董治中陈席国刘晨曦(1．中国一重天津重型装备工程研究有限公司，天津300457；2．中国一重能源装备材料科学研究所，天津300457)摘要：研究了高锰钢在热变形过程中的组织变化规律。研究发现，铸态高锰钢中Mo、P元素在晶界处存在偏析，形成磷共晶组织，产生微裂纹。经过热压缩变形，组织得到细化，发生再结晶现象。同时磷共晶组织再结晶沿晶界析出，导致开裂，严重影响了高锰钢的可锻性能。关键词：高锰钢；热变形；磷共晶；开裂中图分类

2、号：TG142．72文献标志码：AResearchontheThermalDeformationBehaviorofHighManganeseSteelWangXun，DongZhizhong，ChenXiguo，LiuChenxiAbstract：Thispaperresearchesthemicrostructureevolutionofhighmanganesesteelduringthermaldeformation．ItisfoundthattheMoandParesegregatedinthegrainboundaryo

3、fas-casthighmanganesesteel，whichformstheironphosphideeutecticandcausesmicrocrack．Afterthehotcompressiondeformation，themicrostructurehasbeenrefinedandtherecrystallizationhasbeenappeared．However，theironphosphideeutecticisprecipitatedalongthegrainboundary，whichcausesthecr

4、acking，andseriouslyaffectstheforgingperformancesofhighmanganesestee1．Keywords：highmanganesesteel；thermaldeformation；ironphosphideeutectic；crackingZGMnl3高锰钢具有加工硬化的重要特征，1实验材料与方法作为一种传统的耐磨材料，以其优异的耐磨损性能广泛应用于冶金、矿山、建材、铁路、电力、煤炭实验用ZGMnl3高锰钢来自铸造成品件，未等机械装备中』。然而，高锰钢铸件凝固收缩经过任何热处理，为

5、浇铸后原始铸态组织，化学成大，散热性差，铸造过程中极易出现裂纹缺陷，严分如表1所示。重影响产品质量和生产效率。承受高冲击载荷的表1ZGMnl3高锰钢的化学成分(质量分数，％)高锰钢铸件往往因裂纹造成非正常失效，导致产Table1ThechemicalcdmpositionofZGMnl3high品寿命降低。因此，研究高锰钢铸件裂纹产生的manganesesteel(massfraction，％)原因，采取有效的预防措施以提高成品率，一直是csjMnPSCrMoVTi铸造行业和材料工作者的重要课题j。研究发O．970．5713．430

6、．0460．002O．2lO．850．O1O．03现，磷在奥氏体中的溶解度很小，且易在晶界和枝晶间偏析形成磷共晶，降低奥氏体晶界强度和结将试样加工成尺寸为8mm×12mm的圆合力，从而使高锰钢在室温下塑性和强度明显降棒，观察组织后在不同温度下使用Gleeble-3500低。磷是高锰钢中的有害元素，也是导致热裂纹进行压缩实验。实验条件为：以加热速度50℃／s的原因之一，应严格加以控制曲J。先加热到1200℃，保温5min，再分别降温至研究表明锻造高锰钢具有更优良的性1050oC、1000~C、950oC、900℃、850％、800oC

7、等6能_5、j，但高锰钢机械加工困难，锻造性能差，长个温度条件下，保温5min，然后进行压缩，压缩速期以来基本上是以铸件形式被使用。国内可以机率为0．O1mm／s，压缩量为50％。压缩后的试样加工的可锻高锰钢发展缓慢，且缺乏相应的研究。立即放人水中，再进行组织观察。为此，本文研究了高锰钢的热变形行为，观察了变按照GB／T13298制备金相试样，采用4％硝形过程中的组织变化，同时探索了磷元素偏析对酸酒精溶液浸蚀，再用5％盐酸酒精溶液擦洗。高锰钢热变形性能的影响，以期为高锰钢的实际采用Zeiss200MAT光学显微镜和FEIQuanta

8、400生产制提供指导。扫描电镜(SEM)配备EDAXGenesisXM2能谱仪收稿日期：20l3__02—04(EDS)对试样进行微观组织观察和成分分析。作者简介：王殉(1985一)，硕士研究生，从事理化检验工作。27No．5《大型铸