熱變形條件對高錳鋼組織與性能的影響

趙奕 朱晶 張亞龍 喬軍

遼寧科技大學 遼寧 鞍山 114051

隨著我國工業的快速發展，鋼材的技術投入與研發、生產力度均不斷加大。其中，某些特殊場所需要用到特厚鋼板進行作業，所以必須具有高強度、高韌性、抗疲勞、抗層狀撕裂、良好的焊接性及耐海水腐蝕等[1-4]。由于熱變形過程的工藝參數控制不當而形成的異常晶粒組織，大多無法通過后續的固溶熱處理進行調整以滿足工作要求。因此，為獲得理想的終態晶粒組織以滿足構件的不同使用需求，需對熱變形工藝進行精確控制[5]。高錳鋼因其密度低、具有良好的抗沖擊性能、抗氧化性及耐蝕性等優點，可以很好的滿足特厚板的要求。本研究通過對高錳鋼進行熱變形實驗，研究其在一定壓縮速率和一定溫度下，組織與性能的變化規律，探討高錳鋼特厚板坯生產過程中，熱壓縮形變對組織與性能的影響，為實際生產提供必要的參考。

1 實驗內容和方法

1.1 實驗材料

本文所用實驗材料為含Mn 量為25%的高錳鋼，其化學成分如下表1 所示。

表1 實驗材料化學成分表

1.2 熱模擬試驗方法及設備

利用Gleeble-2000 熱模擬試驗機將高錳鋼在不同溫度(900℃、1000℃、1100℃、1200℃)和不同的壓縮速率(0.01mm/s、0.1mm/s、1mm/s、10mm/s) 下進行壓縮實驗，并記錄典型應力應變曲線。采用Axio Vert.A1 蔡司顯微鏡進行金相試樣的顯微組織觀察。

2 實驗結果分析與討論

2.1 高錳鋼熱變形應力-應變曲線

對高錳鋼打磨拋光后的試樣進行熱模擬壓縮試驗，根據熱壓縮試驗結果,將同一溫度不同應變速率(0.01mm/s、0.1mm/s、1mm/s、10mm/s) 和不同溫度(900℃、1000℃、1100℃、1200℃)同一速率下的載荷行程曲線轉化為應力應變曲線[5]。……