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加热对冷变形合金35CrMo圆钢组织与性能的影响

作者:www.40cryg.cn 发布于:2019/3/2 23:45:54 点击量:

对经过冷变形的合金35CrMo圆钢进行加热,其组织将随加热温度提高而发生恢复、再结晶和晶粒长大三个阶段的变化。

1、恢复在较低的加热温度下,经冷变形的合金35CrMo圆钢主要是点缺陷的运动和位错迁移及亚结构变化等过程,这一现象称为回复。由于加热温度低,原子扩散慢,合金35CrMo圆钢的结构仍保持不变,晶粒尺寸和形态无明显变化。合金35CrMo圆钢的位错密度降低,畸变明显减弱,残余内应力显著下降,但合金35CrMo圆钢的力学性能变化不大。

2、再结晶冷变形合金35CrMo圆钢被加热到较高温度时,由于原子扩散能力增强,促使处于热力学不稳定状态的变形组织向较稳定状态转变,导致性能明显变化,强度和硬度下降,塑性和韧性提高。高温加热使合金35CrMo圆钢中被拉长的碎化的变形晶粒通过重新生核和生长,又变为均匀细小的等轴晶粒,这一过程称为再结晶。再结晶的晶粒是无畸变的细小等轴晶粒,但其仍保持与变形晶粒相同的晶体结构。

再结晶是在一定温度范围内发生的。在规定时间内,完成再结晶的最低温度称为再结

晶温度。再结晶温度主要决定于它的熔点,即熔点越高,再结晶温度越高。纯合金35CrMo圆钢的再结晶温度可由下列经验公式来估计:

式中,Tm为熔点,K。

冷变形的合金35CrMo圆钢中所储存的畸变能是再结晶的驱动力,变形量越大其储存的能量越高,再结晶的驱动力也就越大。当加热温度和保温时间一定时,发生再结晶需要的最小变形量(2%~10%)称为临界变形量。如图1-2-6所示,合金35CrMo圆钢在临界变形量变形时,晶格畸变能推动再结晶过程进行,因变形量尚不是很大,所以只有部分晶粒发生变形,再结晶的数目少,晶粒粗大。小于临界变形量,合金35CrMo圆钢畸变能低,不足以推动再结晶过程进行;大于临界变形量时,变形量大,变形均匀,组织强烈破碎,再结晶晶核多,晶粒细化。

图1-2-6再结晶晶粒度与变形量的关系

3、晶粒长大冷变形合金35CrMo圆钢在完成再结晶后,继续升高温度或延长保温时间可以使晶界上弥散质点溶解,失去对晶粒长大的阻碍作用,晶界移动的结果使一些晶粒尺寸减小以至于消失,另外一些晶粒尺寸长大,形成粗大的晶粒,导致力学性能下降。


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