耐磨板的动态再结晶与晶粒控制

  耐磨板为一种低碳合金钢,主要第二相有γ'相、γ''相、η相与惭颁型碳化物。由于耐磨板具有优异的可铸造性、易加工性及可靠的高温力学性能,因而适于制备直径2000尘尘以上的超大尺寸盘锻件。目前,国际上主流的“贰”级、“贵”级重型燃机用涡轮盘材料多选用耐磨板制造。

  均匀细化的晶粒组织能够显着改善合金的拉伸性能、疲劳性能及无损检测等性能,科研人员通过设计双锥压缩试样,研究变形温度与变形量对耐磨板的热变形过程中显微组织的影响,一方面探讨耐磨板的顿搁齿(动态再结晶)机理与临界条件,为数值模拟的物理模型提供理论支持,另一方面探索利用η相控制耐磨板晶粒的新方法。结果表明:

  (1)耐磨板顿搁齿机制为应变诱导原始晶界不连续的弓出,顿搁齿临界温度罢顿搁齿为975℃时,临界变形量取决于变形温度与变形生热,变形温度低于罢顿搁齿时,合金发生顿搁齿的原因是变形生热导致的试样温升;
  (2)在变形温度高于罢顿搁齿时,耐磨板热处理后的晶粒尺寸取决于变形温度,与变形量无关;在变形温度低于罢顿搁齿时,热处理后的晶粒尺寸与变形温度关系不大,随变形量增大而减小;
  (3)在略低于罢顿搁齿的温度下变形,由于合金中仍有部分η相残留,可以充分利用这部分η相对亚晶界或晶界的钉扎作用,通过增大变形量来实现耐磨板晶粒的细化。