电、磁场热处理对高碳钢显微组织及性能的影响

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1、东北大学硕士学位论文摘要电、磁场热处理对高碳钢显微组织及性能的影响摘要近年来，人们在利用外加电、磁场对钢材的组织和性能进行控制的研究中发现了许多新现象，但该领域的研究还处于实验现象揭示阶段。本文以商碳钢(T8A、T9A、TIOA)作为实验材料，研究了电、磁场热处理对其显微组织及性能的影响，以期积累更多的利用外场进行金属材料的组织和性能控制的实验证据。主要研究内容如下：1．完全奥氏体化的T8A、T10A钢试样分别以不同速度(20C，miIl、5℃／min、10"C／min、23。C／min)在磁场

2、(12T)和非磁场条件下连续冷却。研究发现：强磁场条件下冷却的T8A和T10A钢试样的珠光体片间距变宽、硬度值下降，且T8A钢试样的显微组织中出现明显的先共析铁素体组织，T10A钢试样中二次渗碳体百分含量明显减少。产生上述现象的原因被归结为强磁场使铁碳合金的共析点向高温及高含碳量区域移动，使奥氏体向珠光体转变开始温度升高，这也是导致强磁场条件下冷却的TIOA钢试样小角取向差出现频率降低的主要原因。2．对淬火T8A、T9A钢试样分别在170。C币H400。C进行电场与非电场回火。电场回火进一步降低

3、了试样的硬度值。与相应的非电场回火试样相比，170"C电场回火后，T8A钢试样的韧性提高了24％，T9A钢试样的韧性提高了44％；而400。C电场回火后，T8A钢的韧性降低了27％，T9A钢的韧性变化不大。3．对T9A钢试样在930。C进行电场与非电场空气退火并检验了试样的脱碳程度。研究发现：与相应的非电场退火试样相比，电场退火试样的全脱碳层厚度明显增加，其心部组织铁素体百分含量明显增多。试样在空气中加热，其表面发生氧化而导致其表面碳原子的贫化。电场退火试样表面脱碳加剧，表明电场加速了碳原子向试

4、样表面扩散，促进了脱碳进程。关键词：强磁场；电场；碳钢；冷却转变；回火；脱碳；显微组织；力学性能．II．东北大学硕士学位论文AbstractEffectsofmagneticorelectricfieldheattreatmentonmicrostructuresandpropertiesofhigh-carbonsteelAbstractInrecentyears，microstructureandpropertycontrolofmetalsandalloysbyapplyingextern

5、alfield，aselectricfieldormagneticfield，hasattractedmuchattention．Asayoungtechnique，researchonthisfieldisstillinphenomenarevealinglevel．Thepresentstudiesarecarriedoutinordertoobtainmoreexperimentalevidenceofmicrostructureandpropertymodificationofmetal

6、licmaterialsbyexternalfield．Themaincontentoftheworkcanbesummedupasthefollowingthreeaspects：1．ThefullyaustenitizedT8AandT9Asteelspecimenswerecooledatvariousrates，i．e．2。C／min，5*C／min，10"C／minand23*C／min，respectively谢mandwithoutanappliedhighmagneticfiel

7、d(12T)．Itisfoundthatthemagneticfieldcanincreasethelamellarspacingofpearlite，lowerthehardnessofthespecimens，reducetheamountofsecondarycemen—tite，anddecreasethefrequencyoflow-anglemisorientationofferritegrain．Itisalsofoundsomebulkproeutectoidferriteapp

8、earsintheT8Asteelspecimencooledunderthemagneticfield．Themostpossiblereasonfortheaboveexperimentalresultsisthat，themagneticfieldshiftstheeutectoidpointtohighcarbonandhightemperaturessidesandincreasesthestarting—temperatureofthephasetransformationfroma