博一建材讯:碳在铁碳合金中有碳化物和石墨两种存在形式,一般认为以碳化物形式存在时可使钢获得较好的力学性能。在超高碳钢中,石墨的存在可以改善切削加工性能,但会使热加工性能降低。为了改善超高碳钢的性能,可通过热压力加工、热处理等过程来细化超高碳钢的显微组织。在制作高铝高碳超高碳钢的过程中,发现显微组织中存在着一些球状石墨,而钢的力学性能良好,特别是塑性。因此,接下来研究了石墨对超高碳钢显微组织和性能的影响。
实验用钢的化学成分(质量分数,%)为:1.9C,1.6Cr,0.3Si,4.0Al。钢的熔炼与浇铸过程均在ZG-0.025型中频感应真空熔炼炉中进行,所用原料应除锈、干燥。将铸锭加热至1050~1100℃锻造成Φ25mm的棒材,从锻造后的棒材上截取本实验所需的试样。利用850℃×3h的球化退火处理来细化钢的组织结构。然后在金相显微镜下观察石墨的形态,并利用金相图像分析系统对其进行数量分析。
高含铝量和高含碳量使得超高碳钢的显微组织由石墨、片状珠光体及晶界上的网状碳化物组成。其中石墨以球状形式存在,含量约为6.5%,它对基体的割裂作用很小。因此,本实验钢经850℃×3h的球化退火处理后,抗拉强度为967MPa,屈服强度为715MPa,伸长率为12.5%。
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