一种耐候钢的静态软化行为及微观组织演变.pdf

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1、第35卷第5期河南科技大学学报：自然科学版Vo1．35NO．52014年10月JournalofHenanUniversityofScienceandTechnology：NaturalScience0ct．20l4文章编号：1672—6871(2014)05—0001—05一种耐候钢的静态软化行为及微观组织演变邹悟会，熊毅，任凤章，秦小才，王珊(1．河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳471023；2．河南省中原内配股份有限公司，河南孟州454750；3．青海大学机械工程学院，青海西宁810016)’摘要：在变形温度为850～1100℃、

2、应变速率为5S～、最大真应变为0．5、道次间隔时间分别为1s、10s、100s、500s、1000s的条件下，在Gleeble一3500热模拟试验机上借助双道次压缩试验，研究了一种耐候钢的静态软化行为，并对其微观组织演变过程进行了观察和分析。研究结果表明：耐候钢在单相奥氏体区变形时，其静态软化率随着温度的升高和道次间隔时间的延长而不断增加，相应的奥氏体晶粒尺寸也随之增大，在1050oC间隔1000s时，静态软化率可达到100％。关键词：耐候钢；静态软化率；微观组织；变形温度；间隔时间中图分类号：TG113．2文献标志码：A0引言耐候钢是指在大气

3、中具有良好耐蚀性的一类低碳低合金钢，广泛应用于铁道机车车体、桥梁、房屋等金属构件领域⋯，目前中国铁路车辆车体多由耐候钢板冷冲和焊接成型。随着对铁路车辆车体高速化和轻量化要求的日益迫切，要求铁道车辆用板材兼具优良的耐蚀性和较高的强度指标，在满足恶劣服役条件的同时减轻车辆自身质量；同时还要求板材具有较高的塑性和较大的加工硬化指数，保证其具有优良的冷成形性I4。而双相钢则正好具备上述优点，为此将传统耐候钢进行双相化处理，使之具有更优越性能，将具有重要的意义和广阔的发展前景。基于上述背景下，本文拟在Gleeble．3500热模拟试验机上对Cu．P—Cr

4、．Ni—Mo耐候钢进行双道次热压缩试验，对其静态软化行为进行系统研究，为耐候钢的热轧双相化提供技术支持。1试验材料与方法1．1试验材料采用50kg真空感应炉熔炼试验材料，其主要化学成分如表1所示。将合金铸锭改锻成(bl4mm的圆棒，首先对其在950oC进行2h的正火处理，然后车削加工成thlOmm×15mm的圆柱形试样。表1试验钢的化学成分1．2热变形试验试验用钢的双道次热变形试验在Gleeble一3500热模拟试验机上进行。试样以10℃／s的加热速率迅速升温至l150oC后保持5min，然后再以10℃／s的冷却速率冷至相应的变形温度后保温2m

5、in，然后以5s的应变速率进行双道次压缩试验，真应变分别为0．3(第1次压缩)和0．2(第2次压缩)，道次间隔时间分别为：1s、10s、100s、500s、1000s。立刻喷水冷却至室温。将热变形试样沿轴向中心进行基金项目：国家自然科学基金项目(50801021)；河南省高等学校青年骨干教师基金项目(2011GGJS一070)；河南省科技创新杰出人才支持计划基金项目(144200510001)作者简介：邹悟会(1975一)，男，陕西彬县人，硕士生；熊毅(1975一)，男，湖北当阳人，副教授，博士，硕士生导师，研究方向为钢的组织控制与性能．收稿日

6、期：2014—05—16·2·河南科技大学学报：自然科学版线切割，制备金相试样，在Neophot一21型光学显微镜上观察心部金相组织，腐蚀剂为过饱和苦味酸加十二烷基苯磺酸钠溶液，水浴加热至82℃。2试验结果与分析讨论2．1真应力一真应变曲线耐候钢双道次压缩试验的真应力一真应变曲线如图l所示。在同一变形温度下，随着道次间隔时2间的增加，相邻第2道次的变形抗力越来越低，当变形温度为850℃时，随着道次间真隔时间从1S增加至1000s，相邻第2道次的变形抗力从450MPa下降至340MPa左右，如图1e所n示；而在相同的间隔时间3℃内，随着变形温度从

7、850℃增加至1100oC时，相邻第2道次的变形抗力分别从450MPa(间隔时间1s)下降至240MPa(间隔时间1S)，如图1a和图1e所示。该现象意味着静态再结晶程度进行得愈加充分，与此相对应的静态软化程度也就越大，相邻第2道次的变形抗力也就越低；而随着变形温度的下降，相邻第2道次的变形抗力越来越大，表明此时静态再结晶程度进行的很不充分，静态软化程度较小。造成该现象的关键原因在于变形温度，众所周知，温度越高，金属原子的扩散能力越强，越容易进行塑性变250BdW／3221l200日∞如∞∞∞∞O曩15o1005OO00．10．20．30．4真

8、应变善真应变(c)950℃(d)90050o400董300长200100第5期邹悟会等：一种耐候钢的静态软化行为及微观组织演变·3·形，位错运动的阻力