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揭示加熱溫度對奧氏體晶界尺寸的影響
Nb-V微合金鋼,連續澆鑄熱扎成Ф65mm的棒。鋼的化學成分中,碳含量為了達到強化效果為0.27%,硅加入是為了阻止因滲碳體的出現而產生對韌性有害的珠光體,銅的加入增加針狀鐵素體出現,釩和鈮作為微合金元素的析出強化加入。
為揭示加熱溫度對奧氏體晶界尺寸的影響,取樣樣品Ф8mm,長為12mm,其軸平行于制備好的鋼棒的軸。樣品在SiC電爐中,于900℃~1250℃之間加熱10min,然后水淬。樣品550℃回火4h,以提高晶界的蝕刻性。在通常的研磨和拋光操作之后(240~1200目SiC砂紙,然后1μm金剛石研磨膏),使用過飽和的苦味酸和氯化銅溶液腐蝕。數碼照片由光學的顯微鏡拍攝,平均奧氏體顆粒大小是按照美國材料試驗學會的截線法E12標準測量。
在熱軋棒料上取150×Ф65mm樣品,用來研究鍛造參量對顯微組織和機械性能的影響。樣品在感應爐中加熱至1200℃或1250℃。加熱溫度的確定決定較小奧氏體晶粒度和較大碳氮化物(在1200℃加熱),以及較大奧氏體晶粒度和很細的碳氮化物(在1250℃開始冷卻)對最終機械性能的影響。應用光學測溫儀測量感應圈出口處的工件溫度。樣品然后立刻變形(在1200℃和1250℃),或者以1℃/s的速度冷卻到經選擇變形溫度(1200℃或1250℃)。一個20MN的機械鍛壓機用來產生20%、50%、75%高度降低率(即變形率)。為了盡可能精確的模擬真實零件的鍛造操作,工件沿軋制方向鍛造。拉伸和沖擊樣品也由鍛造坯料機加工而成。鍛造工件然后被以不同的冷速冷卻到室溫,分別是箱冷(0.3℃/s)、氣冷(1℃/s)和強制氣冷(3℃/s)。離工件中心固定的位置插入直徑為3mm的熱電偶測量溫度下降。
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