【摘要】：本文通過銅在鋼中固溶度的熱力學(xué)計算、沉淀析出的化學(xué)自由能分析以及在晶界處發(fā)生的偏聚現(xiàn)象的研究,得到了銅在α-Fe和γ-Fe中的平衡固溶度隨溫度變化的衍變規(guī)律以及沉淀析出的熱力學(xué)根據(jù),推斷出鋼中銅元素在高溫變形過程中發(fā)生的偏聚和析出規(guī)律,研究了鋼中銅含量、變形溫度、氧化時間、變形量對含銅鋼表面裂紋產(chǎn)生的影響,推出了銅在鋼中的析出與表面裂紋產(chǎn)生的關(guān)系,得到了一定的抑制含銅鋼裂紋產(chǎn)生的有效措施。采用實驗室熔煉的含銅來研究不同的變形量對裂紋產(chǎn)生的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):變形量42%是試樣表面裂紋大量出現(xiàn)的臨界點,裂紋數(shù)量會隨著變形量的增大而迅速增加,當(dāng)變形量達到50%,裂紋增加速度會有所減緩并最終達到飽和。選取ωCu=0.26%和ωCu=0.60%兩種銅含量不同的含銅鋼試樣,在1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃溫度下進行氧化試驗,氧化時間為10min和60min,冷卻方式分為水冷淬火和隨爐冷卻。結(jié)果發(fā)現(xiàn):銅含量越高,表面裂紋產(chǎn)生越嚴(yán)重,不同銅含量的鋼出現(xiàn)最大裂紋都有一定的臨界溫度,該臨界溫度在1100℃-1150℃的溫度范圍內(nèi),熱處理溫度的越高,表面裂紋越少。氧化時間由10min變?yōu)?0min時,裂紋深度明顯增加,在氧化60min的情況下,裂紋深度隨溫度的變化并不明顯。加熱至1100-1250℃區(qū)間淬火后晶界和晶內(nèi)均存在銅析出相,晶界濃度高于晶內(nèi);隨爐冷卻時,銅大多在晶界析出,基體幾乎沒有銅的析出相。在1050℃下隨爐冷卻,晶界和晶內(nèi)均有銅析出相存在。研究結(jié)果表明:在實際生產(chǎn)中要在控制適當(dāng)?shù)你~含量的前提下,加快升溫速率,快速通過裂紋大量產(chǎn)生的1100-1150℃這一溫度區(qū)間,減少保溫時間并快速冷卻,以達到減少裂紋產(chǎn)生的目的。
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TF703

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本文編號：2753982