熱處理對耐磨板組織和力學性能的影響

  耐磨板具有高熔點、良好的導電導熱性、較高的化學穩(wěn)定性、優(yōu)異的耐磨性能、良好的加工性、可焊性及低的塑脆轉變溫度、優(yōu)異的動態(tài)力學性能及經氧化處理后表面形成致密、穩(wěn)定、高介電常數(shù)的無定形氧化膜等特點,而被廣泛應用于電子、化工、航空航天、軍事武器、生產生活等領域。目前,冷變形和熱處理工藝對耐磨板力學性能的影響研究未見涉及。

  實驗材料為經二次電子束熔煉的JFE耐磨板,對耐磨板進行鍛造軋制得到厚10mm的板材,再經過交叉軋制得到厚1mm和1.6mm的板材。選用900℃進行再結晶退火,保溫時間分別為15、30、45min。最后將試樣在應變速率為20mm/min條件下拉斷。

  選擇再結晶退火溫度為900℃,分別保溫15、30、45min后,對厚1、1.6mm的薄板試樣進行微觀組織觀察,結果表明變形組織基本消除,但再結晶組織細化效果不明顯。冷變形量較小時,應采用較高的再結晶退火溫度以達到細化晶粒的目的。分別對厚度為1、1.6mm的耐磨板試樣進行10%和20%預變形,然后在900℃進行再結晶退火,處理后兩種試樣的硬度和抗拉強度提高,而伸長率顯著降低,這是材料的加工硬化和再結晶軟化同時作用時,加工硬化占優(yōu)勢的結果。

  耐磨板經過15、30、45min保溫,隨保溫時間延長,鉭的硬度逐漸提高,而伸長率依次降低。隨保溫時間延長,板厚不同的耐磨板材料的屈服強度都逐漸提高,但抗拉強度的變化不同,1mm厚耐磨板的抗拉強度逐漸降低,而1.6mm厚耐磨板的則先降低后升高。對拉伸斷口的形貌分析表明,預變形和熱處理后,材料由韌性斷裂轉變?yōu)榇嘈詳嗔?,斷裂機理為混合斷裂,由沿晶斷裂、解理斷裂和韌性斷裂組成,斷口形貌的分析與力學性能結果一致。