本文選題：珠光體 + 鋼軌鋼��； 參考：《燕山大學》2015年碩士論文

【摘要】：高碳珠光體鋼以其高強度、高耐磨性在鋼軌中得到廣泛應用。本文以八種高碳鋼作為研究對象,采用Gleeble 3500熱力模擬試驗機對試驗鋼進行軋后欠速冷卻模擬處理,最終得到珠光體組織。利用掃描電鏡進行組織觀察并統(tǒng)計珠光體片間距,應用透射電鏡分析拉伸塑性變形機理,并采用三維原子探針設備分析合金元素在鐵素體相與滲碳體相中的分布,研究了Al、Mn、Cr、Si對納米珠光體的形成與性能的影響。研究結果表明,提高Al含量或降低Mn含量,珠光體片間距得到顯著細化。在100 oC/min的冷卻速度下,鋼的珠光體片間距達到了80 nm左右,珠光體鋼的抗拉強度達到了1670 MPa,延伸率達到了11.2%。在珠光體相變過程中,Al增加,Mn降低促進珠光體團的形核,同時Al增加,Mn降低會增大珠光體轉變自由能,使得珠光體片間距得到細化。Al和Si為非碳化物形成元素,不溶于滲碳體,向鐵素體相中偏聚,Mn和Cr為碳化物形成元素,向滲碳體相中偏聚,合金元素的配分過程減慢了珠光體長大的過程。珠光體組織形態(tài)與力學性能受冷卻速度的影響,冷卻速度較慢時,過冷度小,珠光體形核數量較少,珠光體組織片間距較為粗大,滲碳體片規(guī)則排列,硬度與強度較低;當冷速增大時,過冷度也隨之增大,珠光體形核較多,珠光體片間距得到細化,滲碳體片層呈斷續(xù)狀,鋼的硬度與強度升高。
[Abstract]:High carbon pearlite steel is widely used in rail because of its high strength and high wear resistance.In this paper, eight kinds of high carbon steel were used as the research object, and the pearlite microstructure was obtained by using Gleeble 3500 thermal simulator to simulate the undercooling of the tested steel after rolling.The microstructure of pearlite was observed by scanning electron microscope, the tensile plastic deformation mechanism was analyzed by transmission electron microscope, and the distribution of alloy elements in ferrite phase and cementite phase was analyzed by three-dimensional atomic probe equipment.The effect of Al _ (mn) _ (mn) Cr-Si on the formation and properties of nanocrystalline pearlite was studied.The results show that the interlamellar spacing of pearlite is significantly refined by increasing Al content or decreasing mn content.At the cooling rate of 100 oC/min, the distance between pearlite sheets reaches about 80 nm, the tensile strength of pearlite steel reaches 1670 MPA, and the elongation reaches 11.2%.In the process of pearlite transformation, the increase of Al and the decrease of mn promote the nucleation of pearlite, and the decrease of Al increases the free energy of pearlite transition, which makes the spacing of pearlite thin. Al and Si are non-carbide forming elements and insoluble in cementite.The segregation of mn and Cr in ferrite phase and carbides in cementite phase and the segregation of alloying elements in cementite phase slowed down the process of pearlite growth.The microstructure and mechanical properties of pearlite are affected by cooling rate. When cooling rate is slow, the undercooling degree is small, the number of pearlite nucleation is less, the spacing of pearlite tissue is coarse, the cementite slice is arranged regularly, and the hardness and strength are low.When the cooling rate increases, the degree of undercooling also increases, the pearlite nucleation is more, the spacing of pearlite is refined, the cementite lamellae is intermittent, and the hardness and strength of the steel increase.
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1

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本文編號：1766989