循環相變對巴氏合金組織性能的影響分析

2018-03-27

  循環相變對巴氏合金組織性能的影響分析,巴氏合金因其超高強度而被廣泛應用于現代工業領域。自巴氏合金研制成功以來,由于其擁有優異的強韌性能,故受到各國材料工作者的極大重視,從而對其強韌化機理進行了較多的研究,其中細晶強化作為能提高巴氏合金的強度、塑性和韌性的方法被廣泛接受。循環相變細化工藝是一種有效的細化手段,可以將精力細化到幾個微米的細小晶粒,因而廣泛應用于實驗室和工程構建中。周口市華錫合金科技有限公司采用DSC測量巴氏合金的逆變再結晶溫度,確定逆變再結晶溫度;隨后對比5種細化工藝,確定最佳循環相變細化工藝。 

  一、實驗材料及方法
 

  實驗材料是巴氏合金,采用真空感應熔煉以及真空自耗重熔,且高溫熱鍛制備而成。對巴氏合金進行1020℃*1h均質化處理,消除內部殘余應力,獲得粗大的板條狀馬氏體基體,將其作為原始樣。將巴氏合金原始樣做成5mm*1mm的圓柱,采用差示掃描分析儀測定其DSC曲線,加熱速度10K/min。將巴氏合金原始樣切成10mm*10mm*10mm的方塊,進行處理,到溫放樣,制成巴氏合金金相試樣。用洛氏硬度計測量處理后巴氏合金試樣的洛氏硬度,觀察硬度變化。
 

  二、實驗結果與分析
 

  1.循環相變對巴氏合金晶粒組織影響
 

  經工藝處理后的巴氏合金顯微組織,循環相變各階段平均晶粒尺寸??梢?,隨循環相變次數增加,巴氏合金晶粒尺寸逐漸細化且趨于均勻。一次循環后,平均晶粒尺寸約34.4um,存在大量的混晶;二次循環后,平均晶粒尺寸約28.8um,依然存在混晶;三次循環后,平均晶粒尺寸約24.5um,存在少量的混晶;四次循環后,平均晶粒尺寸約20.9um,巴氏合金晶?;具_到等軸晶。
 

  2.循環相變對巴氏合金力學性能的影響
 

  巴氏合金原始樣和經各種工藝處理后的洛氏硬度??梢钥闯?,經循環相變后,巴氏合金硬度變化不大,下降大約3HRC;而比較五種工藝,工藝五的硬度相對略高于其他工藝。
 

  周口市華錫合金科技有限公司 通過DSC法測量巴氏合金的再結晶溫度。結果表明,巴氏合金的再結晶溫度為773℃。利用巴氏合金進行循環熱處理,成功地獲得超細化晶粒,并且確定最佳細化工藝。經過循環熱處理,巴氏合金晶粒明顯細化,較好地達到晶粒超細化的目的。
 


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