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文檔簡介
1、高錳鋼因具有優(yōu)良的加工硬化能力而廣泛地應(yīng)用于礦山機(jī)械、鐵路、冶金、建材等領(lǐng)域。針對高錳鋼不同工況條件下,其加工硬化機(jī)制存在不同認(rèn)識的問題,本文對高錳鋼開展了靜態(tài)壓縮、動態(tài)循環(huán)沖擊實驗,探討了應(yīng)變速率、變形量和相對沖擊功對高錳鋼顯微組織演變、力學(xué)性能及加工硬化機(jī)制等的影響。論文的主要研究結(jié)果如下:
采用Gleeble-3500型熱模擬試驗機(jī),對高錳鋼試樣進(jìn)行壓縮模擬試驗,利用真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線、加工硬化率曲線、變形帶的微觀組織結(jié)
2、構(gòu)分析,探討了應(yīng)變速率、變形量對高錳鋼加工硬化行為的影響,主要結(jié)論如下:
(1)ZGMn13Cr2高錳鋼在恒應(yīng)變速率等溫壓縮時,流變應(yīng)力隨應(yīng)變的增大而增加,不同應(yīng)變速率的流變應(yīng)力應(yīng)變曲線呈相似的變化趨勢:即0<ε≤0.05時為彈性變形階段,流變應(yīng)力幾乎呈線性迅速增加;0.05<ε≤0.30為直線硬化階段,流變應(yīng)力增加的趨勢有所放緩;0.30<ε≤0.5拋物線硬化階段;應(yīng)變速率越大,壓縮到相同的應(yīng)變量所需的真應(yīng)力也越大。
3、 (2)應(yīng)變速率為0.1s-1、壓縮量在0%-50%的形變范圍內(nèi),高錳鋼基體為奧氏體和少量碳化物,未發(fā)現(xiàn)形變馬氏體。壓縮變形后顯微硬度顯著增加,由原始態(tài)的HV248.65增加到HV560.75(壓縮量50%)。
(3)不同應(yīng)變速率壓縮50%變形后,高錳鋼基體內(nèi)部出現(xiàn)了大量的變形帶。變形帶之間相互交叉、阻滯、割截,將基體分割成不同的區(qū)域,有些變形帶在較大切向應(yīng)力的作用下呈階梯狀,這是交滑移運(yùn)動的結(jié)果,變形帶的密度和數(shù)量隨著應(yīng)變
4、速率的增大而增加。靜態(tài)壓縮時,高錳鋼的強(qiáng)化機(jī)制為位錯強(qiáng)化+孿晶強(qiáng)化的綜合強(qiáng)化機(jī)制。
采用MLD-10動載磨料磨損機(jī),研究了相對沖擊功、沖擊時間對高錳鋼動態(tài)沖擊載荷工況時加工硬化行為和磨料磨損行為的影響,采用XRD物相分析、金相分析和TEM微觀組織分析探討高錳鋼的加工硬化機(jī)理和磨損機(jī)理,主要研究結(jié)論如下:
(1)高錳鋼在沖擊條件下,其表層加工硬化組織中出現(xiàn)了大量的變形帶,這些變形帶相互平行或呈臺階狀,相互交叉、阻滯、割
5、截,將基體分割成不同的區(qū)域;變形帶的數(shù)量和密度隨著相對沖擊功的增加而增大;當(dāng)相對沖擊功較小時,位錯大多呈平直的板狀排列很少纏結(jié)成胞,孿晶體積分?jǐn)?shù)不高;當(dāng)相對沖擊功較大時,位錯密度驟增,高密度位錯纏結(jié)成位錯胞,且孿晶體積分?jǐn)?shù)增加。
(2)高錳鋼的臨界相對沖擊功為200J/cm2,隨著相對沖擊功的增加,變形層厚度由3000μm逐漸增加到5500μm,其物相組成主要為奧氏體相和少量碳化物,未發(fā)現(xiàn)形變誘發(fā)馬氏體。高錳鋼在動態(tài)循環(huán)沖擊載
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