高碳鋼絲拉拔強化與組織變形研究.pdf

1、高碳珠光體鋼經(jīng)冷拔加工得到的高碳鋼絲，具有極高的強度，良好的韌性，被廣泛應(yīng)用于橋梁纜索，預(yù)應(yīng)力鋼絞線等高應(yīng)力的工作環(huán)境。然而缺乏對影響盤條強度因素以及拉拔過程微觀變形機制的深入了解，使得國內(nèi)廠家在開發(fā)高級別產(chǎn)品時，無論是抗拉強度的穩(wěn)定性，還是韌性、疲勞性等方面與國外都有較大的差距。針對上述問題，本文對不同Si、V合金成分盤條組織，性能以及拉拔過程進行了研究。
　　 通過微觀組織觀察，發(fā)現(xiàn)Si元素對于珠光體組織形貌影響不大，而V元

2、索卻可以顯著細化珠光體片層間距以及團的大小，但也破壞了片層的連續(xù)性。Si和V的添加都會提高樣品的硬度和抗拉強度，每增加0.1％Si含量和0.01％V含量，抗拉強度分別提高19.9MPa和12.7MPa。隨著相變溫度的提高，元素Si和V對強度貢獻均呈現(xiàn)上升趨勢，V上升趨勢比Si要明顯。
　　 通過拉拔實驗，發(fā)現(xiàn)不同形態(tài)珠光體變形方式有所不同:珠光體團小，片層間距較薄的珠光體轉(zhuǎn)動比較容易，大應(yīng)變下，片層基本都會轉(zhuǎn)到拉拔軸向;而珠光體

3、團大，片層間距較厚的珠光體中不同取向片層會呈現(xiàn)明顯差別，片層方向與拉拔方向夾角不是太大時，片層能轉(zhuǎn)動到拉拔方向，否則片層以扭折變形甚至剪切變形為主，最終也會斷裂成顆粒或短片狀。鋼絲在冷拔過程中會形成<110>絲織構(gòu)，組織形態(tài)對其影響不大。Si對加工硬化率影響不大，而V通過細化片層間距會顯著提高加工硬化率，Hall-Petch模型在應(yīng)變量超過1.20后就不在適用。
　　 通過TEM觀察和XRD分析，發(fā)現(xiàn)原始盤條中基本不存在位錯，應(yīng)

4、變量較小時位錯密度緩慢增加，可以看到單滑移系開動產(chǎn)生的“列式”位錯線，隨著應(yīng)變量的增加位錯密度上升速度加快，位錯間的交互作用加強，開始形成位錯胞，進一步增加應(yīng)變量后，位錯基本以位錯胞形式存在，應(yīng)變量1.87時，鋼絲中位錯密度達到了1015m-2數(shù)量級。
　　 HRTEM顯示，原始盤條中滲碳體處于單晶狀態(tài)，與鐵素體存在Pitsch-Petch取向關(guān)系，拉拔過程中滲碳體結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)變化，且不同形態(tài)滲碳體變形后其結(jié)構(gòu)會不一樣，應(yīng)變量較大