錨桿用低碳硅錳TRIP鋼熱處理工藝對組織及性能的影響.pdf

1、本文首先通過有限元模擬分析軟件,驗證在軸向拉應(yīng)力的作用下,錨桿的應(yīng)力集中位置和實際使用中的斷裂位置基本一致。根據(jù)目前主要的錨桿支護理論,對錨桿的強度和塑性提出更高的要求,在保障錨桿有高強度的同時還須具有高的延伸率。
　　本試驗采用拉伸試驗、硬度試驗和沖擊試驗等力學性能、金相組織觀察、X射線衍射儀和掃描電鏡(SEM)對化學成分為0.25C-1.35Si-1.71Mn的低碳Si-Mn型的錨桿用TRIP鋼,在不同的兩相區(qū)加熱溫度,不同的

2、等溫溫度和不同的等溫時間的熱處理工藝條件下的力學性能進行了測試,觀察了微觀組織,分析了拉伸和沖擊斷口形貌。
　　試驗結(jié)果表明:試驗用鋼通過在800℃加熱保溫30min,380℃的鹽浴爐中等溫20min后油冷,得到最好的綜合性能σb×δ10為25377.6MPa×％,其中抗拉強度σb為816MPa,延伸率δ10為31.1%;其平均沖擊韌性和平均硬度分別為51J/cm2和242HB。熱處理后的組織為鐵素體+貝氏體+殘余奧氏體的三相組織

3、,殘余奧氏體的體積分數(shù)隨著加熱溫度增加而呈上升趨勢,隨著等溫溫度增加而先增加后下降,隨著等溫時間的延長先增加而后又有所降低。當在380℃等溫20min,貝氏體的孕育期是最短,貝氏體轉(zhuǎn)變量少,殘余奧氏體體積分數(shù)在此時達到最大值為14.07%。當基體中的有一定量的殘余奧氏體,應(yīng)力應(yīng)變會誘發(fā)TRIP效應(yīng),隨著殘余奧氏體的體積分數(shù)增加,材料的綜合力學性能越好。通過拉伸斷口的宏觀和微觀分析,本試驗用鋼的斷裂方式為韌性斷裂。斷裂的微觀機理為微孔聚集