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1、《大型鑄鍛件》No.5HEAVYCASTINGANDF0RGINGSeptember2013高錳鋼熱變形行為研究王殉董治中陳席國劉晨曦(1.中國一重天津重型裝備工程研究有限公司,天津300457;2.中國一重能源裝備材料科學研究所,天津300457)摘要:研究了高錳鋼在熱變形過程中的組織變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),鑄態(tài)高錳鋼中Mo、P元素在晶界處存在偏析,形成磷共晶組織,產生微裂紋。經過熱壓縮變形,組織得到細化,發(fā)生再結晶現(xiàn)象。同時磷共晶組織再結晶沿晶界析出,導致開裂,嚴重影響了高錳鋼的可鍛性能。關鍵詞:高錳鋼;熱變形;磷共晶;開裂中圖分類
2、號:TG142.72文獻標志碼:AResearchontheThermalDeformationBehaviorofHighManganeseSteelWangXun,DongZhizhong,ChenXiguo,LiuChenxiAbstract:Thispaperresearchesthemicrostructureevolutionofhighmanganesesteelduringthermaldeformation.ItisfoundthattheMoandParesegregatedinthegrainboundaryo
3、fas-casthighmanganesesteel,whichformstheironphosphideeutecticandcausesmicrocrack.Afterthehotcompressiondeformation,themicrostructurehasbeenrefinedandtherecrystallizationhasbeenappeared.However,theironphosphideeutecticisprecipitatedalongthegrainboundary,whichcausesthecr
4、acking,andseriouslyaffectstheforgingperformancesofhighmanganesestee1.Keywords:highmanganesesteel;thermaldeformation;ironphosphideeutectic;crackingZGMnl3高錳鋼具有加工硬化的重要特征,1實驗材料與方法作為一種傳統(tǒng)的耐磨材料,以其優(yōu)異的耐磨損性能廣泛應用于冶金、礦山、建材、鐵路、電力、煤炭實驗用ZGMnl3高錳鋼來自鑄造成品件,未等機械裝備中』。然而,高錳鋼鑄件凝固收縮經過任何熱處理,為
5、澆鑄后原始鑄態(tài)組織,化學成大,散熱性差,鑄造過程中極易出現(xiàn)裂紋缺陷,嚴分如表1所示。重影響產品質量和生產效率。承受高沖擊載荷的表1ZGMnl3高錳鋼的化學成分(質量分數(shù),%)高錳鋼鑄件往往因裂紋造成非正常失效,導致產Table1ThechemicalcdmpositionofZGMnl3high品壽命降低。因此,研究高錳鋼鑄件裂紋產生的manganesesteel(massfraction,%)原因,采取有效的預防措施以提高成品率,一直是csjMnPSCrMoVTi鑄造行業(yè)和材料工作者的重要課題j。研究發(fā)O.970.5713.430
6、.0460.002O.2lO.850.O1O.03現(xiàn),磷在奧氏體中的溶解度很小,且易在晶界和枝晶間偏析形成磷共晶,降低奧氏體晶界強度和結將試樣加工成尺寸為8mm×12mm的圓合力,從而使高錳鋼在室溫下塑性和強度明顯降棒,觀察組織后在不同溫度下使用Gleeble-3500低。磷是高錳鋼中的有害元素,也是導致熱裂紋進行壓縮實驗。實驗條件為:以加熱速度50℃/s的原因之一,應嚴格加以控制曲J。先加熱到1200℃,保溫5min,再分別降溫至研究表明鍛造高錳鋼具有更優(yōu)良的性1050oC、1000~C、950oC、900℃、850%、800oC
7、等6能_5、j,但高錳鋼機械加工困難,鍛造性能差,長個溫度條件下,保溫5min,然后進行壓縮,壓縮速期以來基本上是以鑄件形式被使用。國內可以機率為0.O1mm/s,壓縮量為50%。壓縮后的試樣加工的可鍛高錳鋼發(fā)展緩慢,且缺乏相應的研究。立即放人水中,再進行組織觀察。為此,本文研究了高錳鋼的熱變形行為,觀察了變按照GB/T13298制備金相試樣,采用4%硝形過程中的組織變化,同時探索了磷元素偏析對酸酒精溶液浸蝕,再用5%鹽酸酒精溶液擦洗。高錳鋼熱變形性能的影響,以期為高錳鋼的實際采用Zeiss200MAT光學顯微鏡和FEIQuanta
8、400生產制提供指導。掃描電鏡(SEM)配備EDAXGenesisXM2能譜儀收稿日期:20l3__02—04(EDS)對試樣進行微觀組織觀察和成分分析。作者簡介:王殉(1985一),碩士研究生,從事理化檢驗工作。27No.5《大型鑄