变形条件下温度对齿轮钢的作用

来源：塑胶五金网发布时间：2014-10-31 15:22:55点击率：

　　金属学报卷的影响一很多研究者在这方面进行了广泛的研究但是，关于齿轮钢奥氏体变形后连续冷却相变行为的研究却很少为了保证热轧态齿轮钢管具有适合于切削加工的组织及硬度，研究齿轮钢变形奥氏体的连续冷却相变行为及组织变化具有重要实际意义本文研究了一齿轮炯在奥氏体再结晶区不同温度变形后的连续冷却相变行为及组织的变化，可为现场生产的控轧控冷工艺提供理论依据实验方法实验材料为齿轮钢，采用超商功率电炉护外精炼真空脱气工艺冶炼，浇注矩形锭，其截面平均尺寸为钢锭在保温，在初轧机上开成直径刃管坯在管坯上取样加工成直径刀们的热模拟试样，其主要化学成分质量分数，为，使用热模拟实验机进行单轴压缩实验变形工艺试样加热到，保温，然后以冷却到，按应变速率一‘进行变形，真应变盆为变形工艺试样加热到，保温，在此温度变形，应变量及应变速率同变形工艺二种工艺变形后，试样都快速冷却到，再按一冷却到室温为了检验变形奥氏体组织及状态。

　　金属学报卷口齿轮钢变形后不同速度连续冷却相变时的金相组织硝酸酒精溶液腐蚀，加一晶界仿晶型铁素体外，奥氏体晶粒内部也出现了晶内铁素体同时，有极少量的珠光体出现而中温相变产物为针状铁素体而不是贝氏体，其组织如图所示因此，出现先共析铁素体、珠光体及针状铁素体的冷速大幅地增加冷速为时，其组织的构成与冷速为时的一样，如图所示与齿轮钢在变形时相比，此时组织中先共析铁素体及珠光体的数量明显增多，而中温相变产物，即针状铁素体量则大大减少当冷速为时，其组织是由细小的先共析铁素体珠光体组成，如图所示因此，出现先共析铁素体十珠光体组织的冷速要比齿轮钢经变形时的增大，其临界冷速为一此外，两种变形条件下的相变组织除以上的不同外，组织中马氏体奥氏体岛岛的分布、形态、尺寸及数量方面也存在着差别，在用硝酸酒精溶液腐蚀的组织中，岛为灰色，如图，中灰色块状相就是岛然而，在图，中则不易分辨其形态为了能够清楚地显示两种变形条件下组织中岛的形态、分布等，用试剂对试样进行腐蚀，其组织如图所示在此种组织中，奥氏体及马氏体呈白亮色，铁素体呈灰色，而珠光体则为黑色齿轮钢经变形后，岛呈断续的小片状分布在贝氏体铁素体板条之间，如图，所示，或者以小块状杂乱地分布在针状铁素体片之间，如图所示，数量较少，尺寸较小而齿轮钢经变形后，除有少量的岛呈小块状分布在针状铁素体片之间外，岛基本上呈较大块状杂乱地分布在先共析铁素体之间，如图，所示，数量较多，尺寸较大此外，从图，中还可看出，齿轮钢经变形后，在中等冷却速度时即，组织中岛的数量多岛的精细结构如图所示，从中可以看出，岛中含有较多的孪晶马氏体，表明在针状铁素体相变结束后，剩余奥氏体有较高的碳浓度这是因为碳浓度越高，马氏体相变开始温度越低，这样当剩余奥氏体在冷却到室温过程中，发生马氏体相变时，孪晶切变就越易发生，则岛中就会含有较多的孪晶马氏体‘讨论文献阵，指出，完全动态再结晶奥氏体晶粒尺寸随着变形温度的降低、变形速率的增大而减小，而与原始晶粒大小无关因此，齿轮钢在变形时的奥氏体晶粒较变形时的细小因而，可以作为先共析铁素体优先形核点的奥氏体晶界面积较多同时，齿轮钢在变形时表现出较大的流变应力。

　　在针状铁素体相变时，变形奥氏体表现出机械德定性，相变数降低齿轮钢经变形后，奥氏体中含有较多的位错，奥氏体的机械稳定性也较大因此，由于以上原因，齿轮钢经变形后，在中温相变区，针状铁素体相变结束温度及转变数量均降低，大量的奥氏体被保留下来，在其随后冷却到室温的过程中发生部分马氏体相变而形成大量的呈较大块状的岛，分布在先共析铁素体之间此外，冷速对齿轮钢变形时相变组织中岛的数也具有一定的影响当冷速较大时，如，过冷度较大，奥氏体向针状铁素体相变的驱动力大，奥氏体转变量较多，则岛的数量较少当冷速较小时，过冷度小，此时，奥氏体在高温区停留时间较长，碳有充分的时间进行高温扩散，先共析铁素体及珠光体的析出量增多这样，经过高温区相变后，剩余奥氏体的数量明显降低因此，终室温组织中岛的数量也较少只有当冷速适当时，如，岛数量才是多的结论通过对一齿轮钢在奥氏体再结晶区不同温度变形后的连续冷却相变行为及相变组织的研究发现，随着变形温度的降低，多边形铁素体相变开始温度升高，相变区向左移，获得完全的多边形铁素体加珠光体混合组织的临界冷速增大在中温相变区，贝氏体与针状铁素体之间存在相互竞争机制随着变形温度及冷速的降低，在奥氏体晶界上析出大量的惰性晶界仿晶型铁素体，占据了奥氏体晶界，抑制了贝氏体的生成，而利于针状铁素体相变随着变形温度的降低，奥氏体晶界、晶内析出大量的先共析铁素体，奥氏体中碳富集，降低了针状铁素体形核及长大的驱动力同时，晶内铁素体对针状铁家体的长大造成冲撞低温变形引入了较多的位错，奥氏体机械稳定性增加这样，针状铁素体相变结束温度下降，室温组织中岛的数量增多。

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