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高锰钢在喷丸条件下的应变硬化

时间:2018/4/11 19:47:11  作者:  点击:


摘要: 采用喷丸技术对高锰钢表面喷丸处理, 利用透射电子显微镜及高分辨电子显微镜研究由表层沿厚度方向的结构变化特征 , 并对硬度沿厚度方向的变化进行分析。 结果表明: 经过表面喷丸处理, 样品表面形成了厚度约为 20 μm 的纳米晶层 ,表面纳米化的程度与塑性变形量有关, 喷丸处理高锰钢表层明显强化。随层深减小, 硬度急剧增加。高锰钢表层的加工硬化主要是由于晶粒细化, 而与相变硬化无关。本文由抛丸机厂家整理

高锰钢作为一种传统的耐磨材料,在重载、大冲击磨损条件下,韧性高、耐磨性好,广泛应用于冶金、矿山、建材、铁路、电子、煤炭等机械装备中,如破碎机锤头、齿板、轧臼壁、挖掘机斗齿、球磨机衬板、铁路辙叉等。关于高锰钢的应变硬化,前人提出过多种应变硬化机理。变形引起!或"马氏体转变[1]、孪晶硬化[2]位错硬化[3~4]应变时效[5]等。这些结果是在拉伸或小能量冲击条件下得到的。此外,文献[6~8]作者发现,在冲击磨损条件下,高锰钢表面能够形成纳米晶及非晶。

本文旨在前人的研究基础上,观察高锰钢在喷丸条件下的变形过程,探讨其应变硬化机理。

1实验方法

试验采用的高锰钢在150kg中频感应电炉内熔炼,在达到一定的液态过热温度后出炉,浇注成Keel试块。化学成分(wt%)为:1.15C、12.5Mn、0.90Si、0.05S、0.09P,其余为Fe及少量其它残存元素。试样经1050℃加热保温2h,水淬后获得单相奥氏体组织,晶粒尺寸大约100~200μm。喷丸样品尺寸为40mm×75mm,采用气动式S170R喷丸机进行喷丸处理,喷丸工艺的主要参数为:空气压力0.18MPa、直径0.2mm的铸钢30球型弹丸、喷射角85°、喷射距离130mm、弹丸流量7kg/min、喷丸处理时间60min。

利用JEM-200CX透射电镜(TEM)和JEM-3010型高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观测样品喷丸表层的微观组织。用MH-5显微硬度测量仪测试样品的显微硬度,施加的载荷为0.49N,加载时间为10s。


 
 
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