基本介紹
- 中文名：形變強化
- 外文名：Deformation strengthening
- 表現：應力不斷上升
- 磨損試驗：Cr－Mn－N
- 測定：磨蝕的體積
- 學科：冶金工程
簡介,組織演變,影響,總結,
簡介
形變強化是指在金屬的整個形變過程中當外力超過屈服強度後，要塑性變形繼續進行必須不斷增加外力，從而在真實的應力-應變曲線上表現為應力不斷上升。
用AISI304鋼與Cr－Mn－N雙相不鏽鋼進行了磨損和腐蝕磨損試驗，測定了磨損和磨蝕的體積損失隨載荷及接觸應務的變化關係及磨痕的顯微硬度，觀察了磨痕形貌及Cr－Mn－N雙相不鏽鋼形變引起的位錯滑移及增殖。結果表明，雙相Cr－Mn－N不鏽鋼具有較強的形變強化能力，良好的耐磨性和耐腐蝕性。在不降低合金耐蝕性的前提下，利用合金本身的形變強化能力提高其耐磨蝕性能，是一種開發磨蝕合金的有效途徑。
組織演變
形變強化相變組織演變
變形溫度、形變童對鐵素體轉變黃、晶拉尺寸及第二組織的的影響, 固定應變速率, 形變強化鐵素體相變的轉變數隨變形溫度的降低及形變數的提高而提高, 同時鐵素體晶粒隨應變數提高而變細圖隨應變數的逐漸提高, 形變溫度對轉變數晶粒大小影響的顯著程度減弱按相圖熱平衡狀態計算的轉變數約為82%左右, 與其相比, 隨形變溫度的降低鐵素體轉變數增加, 珠光體量減少在試驗溫度740-800℃ 範圍內, 名義變形70%左右, 鐵素體晶粒平均尺寸可達到3μm以下。當形變溫度繼續降低到740℃時, 晶粒平均尺寸可達到2μm以下。
影響
奧氏體晶粒大小對形變強化相變的影響
通過工藝得到平均截徑分別為7,14 ,17 ,21 ,24 ,44μm等六種不同的奧氏體晶粒組織, 以50℃ /s的速度快冷到形變溫度800-740℃ 時為過冷狀態, 形變結束後水淬試樣的組織變化表明, 變形促進了過冷奧氏體向鐵素體的轉變形變強化相變鐵素體往往以顆粒狀形貌沿原奧氏體晶界析出, 向晶粒內部外沿生長同一奧氏體晶粒大小級別的試樣, 隨形變溫度的降低與應變數的提高, 鐵素體轉變數增加。在三個形變溫度下, 奧氏體晶粒對相變轉變數的影響並不相同原始奧氏體晶粒較粗大的, 變形結束後鐵素體體積分數較少隨奧氏體晶粒尺寸逐漸減小, 轉變數增加相變前奧氏體晶粒小於某一尺寸時,奧氏體晶粒尺寸分別為7μm與7μm的試樣, 由於變形的均勻性, 隨著應變向晶內的傳遞, 晶界及晶內都可能成為相變形核的優先部位, 在40-800℃形變溫度範圍內, 形變強化相變迅速完成, 同時可能獲得細小的分布均勻的鐵素體晶粒組織但隨奧氏體晶粒尺寸增大, 達到相同轉變數的形變溫度降低當驅動力足夠大時, 在過冷較大的低於740℃時的50%變形, 或象等提出的採用大應變, 都會導致形核速率與形核部位的同時增加, 轉變就能迅速完成這時奧氏體晶粒大小的影響並不明顯。
總結
形變強烈促進過冷奧氏體相變, 過冷奧氏體在800-740℃範圍名義變形為的70%條件下,可形成平均截徑為小於3μm的鐵素體細晶與珠光體混合組織, 當形變溫度降至740℃, 鐵素體晶粒平均尺寸細化到2μm以下時, 碳在鐵素體中過飽和, 在局部細小鐵素體晶粒的晶界上滲碳體以離異珠光體形式析出幾適當控制奧氏體晶粒尺寸有利於形變強化細晶組織的獲得。
