超高碳钢组织超细化的工艺.pdf

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1、第16卷第5期钢铁研究学报Vol.16No.52004年10月JOURNALOFIRONANDSTEELRESEARC~Oct.2004超高碳钢组织超细化的工艺王宝奇!宋晓艳!李红娟!谷南驹河北工业大学材料学院天津300132摘要!阐述了超高碳钢组织超细化工艺及其机理这些工艺包括二阶段热形变处理技术热形变+离异共析转变处理技术热形变+DET+形变处理技术循环热处理技术及复合热处理技术该超细化组织由极细的铁素体晶粒以及在其中均匀分布的渗碳体颗粒组成此外分析了硅铝铬等合金元素对相变温度的影响及其对网状碳化物和石墨化的抑制作用讨论了合金化对超高碳钢的组织超细化的影响关键词!超高碳钢超细化热处理

2、热形变中图分类号!TG142.4文献标识码!B文章编号!1001-0963200405-0005-05MicrostructureUltrafiningTreatmentofUltrahighCarbonSteelWANGBao-CiSONGXiao-yanLI~ong-uanGUNan-u~ebeiUniversityofTechnologyTianin300132ChinaAbstractAvarietyofstructure-ultrafiningprocessesofultrahighcarbonsteelsWererevieWedWhichincludehotandWarmWo

3、rking~WWfolloWedbyisothermalWarmWorkingIWW~WWfolloWedbydivorcedeutectoidtransformationDET~WWfolloWedbyDETWithassoci-ateddeformationthermalcyclingandheattreatmentWithoutdeformation.OtherWisetheirmecha-nismsWeredescribedasWell.Themicroduplestructureobtainedherebyconsistsoffineferritegrainsandunifor

4、mly-distributedspheroidizedcementiteFe3Cparticles.Theinfluencesofaddi-tionalelementssuchassiliconaluminumandchromiumonthephasetransformationtemperaturetheformationofnetcementandgraphitehavebeenanalyzed.~encetheevaluationofthesemicro-structureultrafineprocesseshasbeenmade.Keywordsultrahighcarbonst

5、eelultrafineprocessheattreatmenthotdeformation超高碳钢是近年来开发的高碳含量1.0～塑性参见文献11而且具有良好的中温超塑112～142.1的新型铁基合金材料典型的碳含量为1.6性通过热处理还可以使其获得极高的硬1～4左右传统的观点认为高碳钢可以获得高度超高碳钢的这种良好的工艺性能和力学性能的硬度适于用作对韧性要求不高的工具钢同时因使其在结构材料和工模具材料领域有望获得广泛的其脆性大而不能用于结构材料目前低碳钢已成应用近年来的研究表明超高碳钢还具有良好的5～10功地实现了组织超细化在超高碳钢方面也有固态连接特性可与自身或其它金属基材料如黄铜1

6、5了长足的进展通过ODSherby等人的开创性工等连接制备成新型高性能层状复合材料笔作采用组织细化技术实现了微观复合组织的超细者从热加工热处理及合金化的角度阐述了超高碳化使得超高碳钢不仅具有高的室温强度和良好的钢碳含量>1.5组织的超细化工艺及其机理基金项目!河北省自然科学基金资助项目500023作者简介!王宝奇1964-男博士生高级工程师收稿日期!2003-01-16修订日期!2003-03-3152004年钢铁研究学报第16卷光体组织称为IWWIWW轧制的总应变量为11常用的几种组织超细化工艺～1.5经上述处理后可得到完全的球化组织渗碳超高碳钢属于过共析钢其铸锭组织由珠光体体的粒径达

7、到0.1～0.5卜m基体晶粒粒径约为0.5团以及围绕珠光体团的网状层状碳化物组成这～1.5卜m图2为经不同工艺处理后超高碳钢碳种组织的塑性很差因而长期被工业应用所忽视铬含量均为1.5组织的SEM照片20世纪80年代的中期ODSherby等人在研究钢1.2热形变+离异共析转变处理技术的超塑性过程中首先提出了超塑性超高碳钢的概~WW+IWW工艺需要较大的形变量以及中16念其意图是引入比共析钢多的第二相粒子使温区的等温轧制为此ODSher