中锰马氏体NM500钢奥氏体晶粒长大行为
作者:包爽; 杨庚蔚; 徐耀文; 韩汝洋; 朱晓翔; 赵刚
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中锰马氏体耐磨钢是一种新型的低成本高性能耐磨钢。揭示奥氏体晶粒在钢中的生长行为,建立准确的预测模型,对其结构和性能的调节具有重要意义。利用Gleeble-3500型热模拟试验机、金相显微镜和透射电子显微镜的设备,系统研究了中锰马氏体和NM500钢奥氏体晶粒在不同加热温度和保温时间下的生长行为,并讨论了微合金第二相对奥氏体对晶粒生长行为的影响。结果表明,加热温度对奥氏体晶粒在试验钢中生长的影响明显大于保温时间,而奥氏体晶粒在试验钢中的生长行为受基体中V(C,n)粒子析出行为的影响,可分为两个阶段。当加热温度低于950时,试验钢中存在大量不溶性纳米球形和短棒状V(C,n)颗粒,能有效地钉住晶界,奥氏体晶粒生长缓慢。然而,当加热温度不低于950时,试验钢中大量V(C,n)颗粒溶解并粗化。当加热温度为950,保温时间为60时,试验钢中V(C,n)颗粒的体积分数仅为0.041%,增加到45.78nm。它对奥氏体晶粒的钉扎效应显著降低,随着温度的升高,原子扩散速度加快,奥氏体晶粒迅速长大。基于Beck模型,建立了奥氏体晶粒在试验钢中的等温生长模型。试验钢中奥氏体晶粒在低温和高温下的表观活化能分别为66.561 kJ/mol和170.416 kJ/mol,奥氏体晶粒的理论计算值与实测值吻合较好。
