Fe-20Mn-0.6C 耐磨复合钢板力学性能和微观组织的演变
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研究一种Fe-Mn-C系新型耐磨复合钢板的力学性能和微观变形机制。采用静态拉伸方法测试Fe-20Mn-0.6C钢在热轧和冷轧及热处理后的力学性能,通过金相、X-射线衍射、透射电镜观察等方法研究该钢的微观组织演变。结果表明:试验钢耐磨复合钢板经过热轧后,表现出优异的综合力学性能,伸长率高达100%,抗拉强度达到924MPa。
对1mm厚的耐磨复合钢板及其激光焊接接头的静力学拉伸性能和疲劳性能进行了研究。结果表明, 耐磨复合钢板母材和激光焊接接头的抗拉强度分别为580 MPa和465 MPa,伸长率分别为63.5%和55%。循环次数为5×106时,母材和激光焊接接头对应的条件疲劳极限分别为211.1 MPa和119.1 MPa。显微观察表明耐磨复合钢板母材疲劳裂纹起裂于试件的最小截面部位,而焊接接头的疲劳裂纹则起源于焊趾部位。疲劳扩展区和瞬断区分别含有疲劳辉纹、二次裂纹和韧窝,符合准解理断裂的特征。
以Fe-22Mn高锰钢耐磨复合钢板为研究对象,利用实验方法研究了室温和-70℃环境下该材料拉伸后形变组织形貌、加工硬化行为、强度及塑性。结果表明,在室温环境下,Fe-22Mn钢拉伸形变后发生α′-M相变,存在一定的TRIP效应,微观组织中存在细小形变孪晶,材料的力学性能提高。在-70℃环境下, 耐磨复合钢板材料拉伸未发生脆性断裂;由于奥氏体形变孪晶的存在,增加了加工硬化率,提高了耐磨复合钢板材料的力学性能。
将热轧钢板经过适量冷轧后其抗拉强度提高到1 210MPa。热轧态组织为等轴的奥氏体基体及退火孪晶,拉伸变形后其微观组织中孪晶密度显著增加,晶粒内由一套孪晶系逐渐演化为两套孪晶系,而且因变形诱导马氏体相变产生大量马氏体组织。