金屬學(xué)報卷的影響一很多研究者在這方面進(jìn)行了廣泛的研究但是，關(guān)于齒輪鋼奧氏體變形后連續(xù)冷卻相變行為的研究卻很少為了保證熱軋態(tài)齒輪鋼管具有適合于切削加工的組織及硬度，研究齒輪鋼變形奧氏體的連續(xù)冷卻相變行為及組織變化具有重要實際意義本文研究了一齒輪炯在奧氏體再結(jié)晶區(qū)不同溫度變形后的連續(xù)冷卻相變行為及組織的變化，可為現(xiàn)場生產(chǎn)的控軋控冷工藝提供理論依據(jù)實驗方法實驗材料為齒輪鋼，采用超商功率電爐護(hù)外精煉真空脫氣工藝冶煉，澆注矩形錠，其截面平均尺寸為鋼錠在保溫，在初軋機(jī)上開成直徑刃管坯在管坯上取樣加工成直徑刀們的熱模擬試樣，其主要化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，為，使用熱模擬實驗機(jī)進(jìn)行單軸壓縮實驗變形工藝試樣加熱到，保溫，然后以冷卻到，按應(yīng)變速率一‘進(jìn)行變形，真應(yīng)變盆為變形工藝試樣加熱到，保溫，在此溫度變形，應(yīng)變量及應(yīng)變速率同變形工藝二種工藝變形后，試樣都快速冷卻到，再按一冷卻到室溫為了檢驗變形奧氏體組織及狀態(tài)。
金屬學(xué)報卷口齒輪鋼變形后不同速度連續(xù)冷卻相變時的金相組織硝酸酒精溶液腐蝕，加一晶界仿晶型鐵素體外，奧氏體晶粒內(nèi)部也出現(xiàn)了晶內(nèi)鐵素體同時，有極少量的珠光體出現(xiàn)而中溫相變產(chǎn)物為針狀鐵素體而不是貝氏體，其組織如圖所示因此，出現(xiàn)先共析鐵素體、珠光體及針狀鐵素體的冷速大幅地增加冷速為時，其組織的構(gòu)成與冷速為時的一樣，如圖所示與齒輪鋼在變形時相比，此時組織中先共析鐵素體及珠光體的數(shù)量明顯增多，而中溫相變產(chǎn)物，即針狀鐵素體量則大大減少當(dāng)冷速為時，其組織是由細(xì)小的先共析鐵素體珠光體組成，如圖所示因此，出現(xiàn)先共析鐵素體十珠光體組織的冷速要比齒輪鋼經(jīng)變形時的增大，其臨界冷速為一此外，兩種變形條件下的相變組織除以上的不同外，組織中馬氏體奧氏體島島的分布、形態(tài)、尺寸及數(shù)量方面也存在著差別，在用硝酸酒精溶液腐蝕的組織中，島為灰色，如圖，中灰色塊狀相就是島然而，在圖，中則不易分辨其形態(tài)為了能夠清楚地顯示兩種變形條件下組織中島的形態(tài)、分布等，用試劑對試樣進(jìn)行腐蝕，其組織如圖所示在此種組織中，奧氏體及馬氏體呈白亮色，鐵素體呈灰色，而珠光體則為黑色齒輪鋼經(jīng)變形后，島呈斷續(xù)的小片狀分布在貝氏體鐵素體板條之間，如圖，所示，或者以小塊狀雜亂地分布在針狀鐵素體片之間，如圖所示，數(shù)量較少，尺寸較小而齒輪鋼經(jīng)變形后，除有少量的島呈小塊狀分布在針狀鐵素體片之間外，島基本上呈較大塊狀雜亂地分布在先共析鐵素體之間，如圖，所示，數(shù)量較多，尺寸較大此外，從圖，中還可看出，齒輪鋼經(jīng)變形后，在中等冷卻速度時即，組織中島的數(shù)量最多島的精細(xì)結(jié)構(gòu)如圖所示，從中可以看出，島中含有較多的孿晶馬氏體，表明在針狀鐵素體相變結(jié)束后，剩余奧氏體有較高的碳濃度這是因為碳濃度越高，馬氏體相變開始溫度越低，這樣當(dāng)剩余奧氏體在冷卻到室溫過程中，發(fā)生馬氏體相變時，孿晶切變就越易發(fā)生，則島中就會含有較多的孿晶馬氏體‘討論文獻(xiàn)陣，指出，完全動態(tài)再結(jié)晶奧氏體晶粒尺寸隨著變形溫度的降低、變形速率的增大而減小，而與原始晶粒大小無關(guān)因此，齒輪鋼在變形時的奧氏體晶粒較變形時的細(xì)小因而，可以作為先共析鐵素體優(yōu)先形核點的奧氏體晶界面積較多同時，齒輪鋼在變形時表現(xiàn)出較大的流變應(yīng)力。
在針狀鐵素體相變時，變形奧氏體表現(xiàn)出機(jī)械德定性，相變數(shù)降低齒輪鋼經(jīng)變形后，奧氏體中含有較多的位錯，奧氏體的機(jī)械穩(wěn)定性也較大因此，由于以上原因，齒輪鋼經(jīng)變形后，在中溫相變區(qū)，針狀鐵素體相變結(jié)束溫度及轉(zhuǎn)變數(shù)量均降低，大量的奧氏體被保留下來，在其隨后冷卻到室溫的過程中發(fā)生部分馬氏體相變而形成大量的呈較大塊狀的島，分布在先共析鐵素體之間此外，冷速對齒輪鋼變形時相變組織中島的數(shù)也具有一定的影響當(dāng)冷速較大時，如，過冷度較大，奧氏體向針狀鐵素體相變的驅(qū)動力大，奧氏體轉(zhuǎn)變量較多，則島的數(shù)量較少當(dāng)冷速較小時，過冷度小，此時，奧氏體在高溫區(qū)停留時間較長，碳有充分的時間進(jìn)行高溫擴(kuò)散，先共析鐵素體及珠光體的析出量增多這樣，經(jīng)過高溫區(qū)相變后，剩余奧氏體的數(shù)量明顯降低因此，最終室溫組織中島的數(shù)量也較少只有當(dāng)冷速適當(dāng)時，如，島數(shù)量才是最多的結(jié)論通過對一齒輪鋼在奧氏體再結(jié)晶區(qū)不同溫度變形后的連續(xù)冷卻相變行為及相變組織的研究發(fā)現(xiàn)，隨著變形溫度的降低，多邊形鐵素體相變開始溫度升高，相變區(qū)向左移，獲得完全的多邊形鐵素體加珠光體混合組織的臨界冷速增大在中溫相變區(qū)，貝氏體與針狀鐵素體之間存在相互競爭機(jī)制隨著變形溫度及冷速的降低，在奧氏體晶界上析出大量的惰性晶界仿晶型鐵素體，占據(jù)了奧氏體晶界，抑制了貝氏體的生成，而利于針狀鐵素體相變隨著變形溫度的降低，奧氏體晶界、晶內(nèi)析出大量的先共析鐵素體，奧氏體中碳富集，降低了針狀鐵素體形核及長大的驅(qū)動力同時，晶內(nèi)鐵素體對針狀鐵家體的長大造成沖撞低溫變形引入了較多的位錯，奧氏體機(jī)械穩(wěn)定性增加這樣，針狀鐵素體相變結(jié)束溫度下降，室溫組織中島的數(shù)量增多。
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