本文圍繞應(yīng)變、高錳鋼、晶粒、樣品、滑移、硬化、噴丸、硬度、奧氏體、變形有關(guān)詞展開編寫的關(guān)于鞍山應(yīng)變高錳鋼:【鋼管內(nèi)拋機(jī)】高錳鋼在噴丸條件下的應(yīng)變硬化的相關(guān)文章，僅供大家了解學(xué)習(xí)。

高錳鋼作為傳統(tǒng)的耐磨材料，在重載和大沖擊磨損下具有高韌性和良好的耐磨性，廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、建材、鐵路、電子、煤炭等機(jī)械設(shè)備，如破碎機(jī)錘頭、齒板、砂漿墻、挖掘機(jī)鏟斗、球磨機(jī)襯板、鐵路轍叉等。關(guān)于高錳鋼的應(yīng)變硬化，前人已經(jīng)提出了許多應(yīng)變硬化機(jī)制。變形造成的！或“馬氏體相變[1]、孿晶硬化[2]、位錯(cuò)硬化[3 ~ 4]、應(yīng)變時(shí)效實(shí)驗(yàn)用的高錳鋼在150kg中頻感應(yīng)爐中熔煉，達(dá)到一定的液體過熱溫度后出爐，澆鑄成龍骨試塊。化學(xué)成分(wt%)為:1.15C，12.5Mn，0.90Si，0.05S，0.09P，其余為Fe和少量其他殘留元素。試樣在1050℃加熱2小時(shí)，水淬后獲得單相奧氏體組織，晶粒尺寸約為100 ~ 200 μ m，噴丸試樣尺寸為40mm×75mm，噴丸采用氣動(dòng)S170R噴丸機(jī)。噴丸工藝的主要參數(shù)為:氣壓0.18MPa，直徑0.2mm的30球鑄鋼丸，噴射角度85°，噴射距離130mm，噴丸流速7kg/min，噴丸處理時(shí)間60min。等。這些結(jié)果是在拉伸或低能沖擊的條件下獲得的。另外，文獻(xiàn)[6 ~ 8]的作者發(fā)現(xiàn)，在沖擊磨損條件下，高錳鋼表面可以形成納米晶和非晶。

本文旨在觀察高錳鋼在噴丸過程中的變形過程，并在前人研究的基礎(chǔ)上探討其應(yīng)變硬化機(jī)制。

1.【鋼管內(nèi)拋機(jī)】實(shí)驗(yàn)方法

[5]

用JEM-200CX透射電子顯微鏡(TEM)和JEM-3010高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)觀察噴丸表層的顯微組織。用MH-5顯微硬度計(jì)測(cè)量樣品的顯微硬度。施加的載荷為0.49N，加載時(shí)間為10s。

2.【鋼管內(nèi)拋機(jī)】實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論。

這是噴丸樣品橫截面的光學(xué)顯微結(jié)構(gòu)照片。在地表以下約30微米的深度范圍內(nèi)，變形的滑移線非常明顯，表明發(fā)生了嚴(yán)重的塑性變形。

為了測(cè)量噴丸試樣的硬度沿厚度方向的變化，可以看出噴丸后試樣表面的硬度明顯升高，隨著深度的增加逐漸降低。與顯微結(jié)構(gòu)不變的基體相比，試樣表面的硬度提高了一倍以上。

在外載荷作用下，離表面約200微米的奧氏體粗晶內(nèi)首先產(chǎn)生大量位錯(cuò)，且位錯(cuò)分布局部不均勻。由于應(yīng)變和應(yīng)變速率的進(jìn)一步增加，不同的孿晶系統(tǒng)相互傳遞，將晶粒分割成亞微米到微米大小的碎片。在極高的應(yīng)變和應(yīng)變速率條件下，已經(jīng)形成了等軸納米晶體。晶粒細(xì)化到3 ~ 8 nm，晶粒尺寸非常均勻。SAED表明在納米顆粒之間有大角度的晶界。SEAD的衍射環(huán)來自奧氏體相，表明噴丸過程中沒有發(fā)生馬氏體相變。

在靠近無應(yīng)變基體的過渡層(200μm深)中，應(yīng)變較小，首先導(dǎo)致位錯(cuò)增殖和滑移。除了位錯(cuò)滑移，機(jī)械孿晶是另一種塑性變形方式。隨著應(yīng)變和應(yīng)變速率的增加，位錯(cuò)密度不斷增加。當(dāng)位錯(cuò)滑移和交叉滑移受阻時(shí)，特別是晶體相對(duì)于外力的取向不利于滑移時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中。當(dāng)應(yīng)力集中達(dá)到孿晶變形的臨界剪應(yīng)力時(shí)，將通過肖克萊不完全位錯(cuò)(1/6

3.【鋼管內(nèi)拋機(jī)】結(jié)論

(1)采用傳統(tǒng)噴丸工藝可以在高錳鋼表面獲得一定厚度的納米晶結(jié)構(gòu)表層。從表面到大約20 μ m的深度形成奈奈美晶體

(2)奧氏體粗晶中位錯(cuò)纏結(jié)通過位錯(cuò)增殖、湮滅和重組逐漸過渡到位錯(cuò)胞。在位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和機(jī)械孿晶的反復(fù)作用下，Zzui終形成隨機(jī)取向的等軸納米晶結(jié)構(gòu)。

(3)噴丸處理明顯強(qiáng)化了高錳鋼表層。隨著層深的減小，硬度急劇增加。試樣表層的加工硬化主要是由于晶粒細(xì)化、位錯(cuò)硬化和孿晶硬化，而與相變硬化無關(guān)。

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