熱處理工藝對冷拔0Cr13鋼絲顯微組織和硬度的影響
發(fā)布時間:2021-11-21 01:34
通過Leica DM 2500光學顯微鏡和MICROMET 5104維氏硬度計研究了不同熱處理工藝對拉拔0Cr13鋼絲顯微組織和硬度的影響。結(jié)果表明:試驗用冷拔0Cr13不銹鋼絲750~830℃加熱2 min可以完成再結(jié)晶,而845~880℃加熱時1 min就能完成再結(jié)晶?梢,隨著加熱溫度的升高,材料發(fā)生再結(jié)晶的時間逐漸變短。但是當加熱溫度超過920℃后空冷過程中容易形成馬氏體,且隨加熱溫度的升高馬氏體含量增加。試驗用材料的最佳熱處理工藝為845~880℃加熱1 min。試驗條件下,再結(jié)晶完成后,材料硬度為130~140 HV0.1。
【文章來源】:金屬熱處理. 2020,45(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
試驗鋼在不同退火工藝下的顯微組織
由2.1分析可知,試驗材料在845℃保溫1 min即可完成再結(jié)晶,繼續(xù)升高退火溫度,會讓再結(jié)晶時間提前,因此,有必要研究在845℃以上溫度繼續(xù)增加保溫時間對基體組織以及相變的影響。圖2為拉拔態(tài)試驗鋼絲在880~960℃退火溫度下保溫不同時間的顯微組織。由圖2可知,加熱溫度為880℃時,保溫1 min就能完成再結(jié)晶,繼續(xù)保溫至15 min時,晶粒出現(xiàn)了一定程度的長大,但是基體仍舊為單相鐵素體組織。而當退火溫度升高到920℃保溫5 min時,基體組織中出現(xiàn)了高溫奧氏體在快冷條件下得到的馬氏體組織。當退火溫度繼續(xù)升高至960℃保溫5 min時,馬氏體組織在基體中的占比,比920℃加熱時更大。這是因為碳、氮含量對鐵素體不銹鋼的相組成具有顯著影響[16],試驗材料含有一定量的碳、氮元素,其成分體系決定了在920℃以上溫度區(qū)間進入了(α+γ)兩相區(qū),在隨后的空冷過程中高溫奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織,而這種組織會對后續(xù)拉拔加工產(chǎn)生不利影響。因此,試驗材料退火時的加熱溫度應低于920℃。2.3 退火工藝對硬度的影響
冷拔態(tài)的試驗鋼在熱處理前的硬度值約為255 HV0.1。圖3為試驗鋼經(jīng)不同退火工藝處理后的硬度變化曲線。由圖3可知,在退火處理的初始階段,隨著保溫時間的延長,硬度值迅速降低;且相同保溫時間下,加熱溫度越高,材料的硬度值越低。而隨加熱時間延長,不同退火工藝得到的材料硬度值均降低到了130~140 HV0.1附近。這是因為冷變形材料回復階段晶體缺陷密度仍然很高,使得退火的初始階段硬度值降低不明顯,在隨后的再結(jié)晶過程中,冷塑性變形積累的大量形變儲能得到快速釋放以及位錯密度顯著降低,并且材料內(nèi)部的微觀應力基本消除,使得材料硬度也快速降低。而當再結(jié)晶完成后,冷塑性變形形成的點缺陷、線缺陷及其他缺陷已經(jīng)降低到了很低水平,硬度也就不再隨保溫時間的延長而發(fā)生明顯降低。且加熱溫度越高,材料發(fā)生回復和再結(jié)晶的驅(qū)動力就越大,材料完成再結(jié)晶所需要的時間就越短。3 結(jié)論
本文編號:3508494
【文章來源】:金屬熱處理. 2020,45(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
試驗鋼在不同退火工藝下的顯微組織
由2.1分析可知,試驗材料在845℃保溫1 min即可完成再結(jié)晶,繼續(xù)升高退火溫度,會讓再結(jié)晶時間提前,因此,有必要研究在845℃以上溫度繼續(xù)增加保溫時間對基體組織以及相變的影響。圖2為拉拔態(tài)試驗鋼絲在880~960℃退火溫度下保溫不同時間的顯微組織。由圖2可知,加熱溫度為880℃時,保溫1 min就能完成再結(jié)晶,繼續(xù)保溫至15 min時,晶粒出現(xiàn)了一定程度的長大,但是基體仍舊為單相鐵素體組織。而當退火溫度升高到920℃保溫5 min時,基體組織中出現(xiàn)了高溫奧氏體在快冷條件下得到的馬氏體組織。當退火溫度繼續(xù)升高至960℃保溫5 min時,馬氏體組織在基體中的占比,比920℃加熱時更大。這是因為碳、氮含量對鐵素體不銹鋼的相組成具有顯著影響[16],試驗材料含有一定量的碳、氮元素,其成分體系決定了在920℃以上溫度區(qū)間進入了(α+γ)兩相區(qū),在隨后的空冷過程中高溫奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織,而這種組織會對后續(xù)拉拔加工產(chǎn)生不利影響。因此,試驗材料退火時的加熱溫度應低于920℃。2.3 退火工藝對硬度的影響
冷拔態(tài)的試驗鋼在熱處理前的硬度值約為255 HV0.1。圖3為試驗鋼經(jīng)不同退火工藝處理后的硬度變化曲線。由圖3可知,在退火處理的初始階段,隨著保溫時間的延長,硬度值迅速降低;且相同保溫時間下,加熱溫度越高,材料的硬度值越低。而隨加熱時間延長,不同退火工藝得到的材料硬度值均降低到了130~140 HV0.1附近。這是因為冷變形材料回復階段晶體缺陷密度仍然很高,使得退火的初始階段硬度值降低不明顯,在隨后的再結(jié)晶過程中,冷塑性變形積累的大量形變儲能得到快速釋放以及位錯密度顯著降低,并且材料內(nèi)部的微觀應力基本消除,使得材料硬度也快速降低。而當再結(jié)晶完成后,冷塑性變形形成的點缺陷、線缺陷及其他缺陷已經(jīng)降低到了很低水平,硬度也就不再隨保溫時間的延長而發(fā)生明顯降低。且加熱溫度越高,材料發(fā)生回復和再結(jié)晶的驅(qū)動力就越大,材料完成再結(jié)晶所需要的時間就越短。3 結(jié)論
本文編號:3508494
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