冷軋變形量對耐磨板材力學性能和顯微組織的影響

  純鎳(nie)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)能,良好(hao)的(de)(de)(de)(de)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能,高的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)及特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)電、磁和(he)熱(re)膨脹性(xing)(xing)(xing)(xing)能。鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度和(he)塑性(xing)(xing)(xing)(xing)都很(hen)好(hao),在冷、熱(re)狀態下具(ju)有(you)良好(hao)壓力加工性(xing)(xing)(xing)(xing)能。鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)化學穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)高,是(shi)耐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)最(zui)好(hao)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)之一。鎳(nie)還具(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)抗氧(yang)化性(xing)(xing)(xing)(xing),在空氣中(zhong),鎳(nie)表面形成NiO薄膜,可(ke)阻止進一步(bu)氧(yang)化。所以,鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)領域涵蓋了(le)從(cong)民用(yong)產(chan)品(pin)到(dao)航空航天、導彈、潛艇(ting)、原子(zi)能反應堆等(deng)各個行(xing)業,是(shi)一種(zhong)不可(ke)缺少的(de)(de)(de)(de)重要金屬(shu)。

  科研人員采用不同冷軋變形量軋制耐磨板材(cai),經熱處理(li)后(hou),分析研究(jiu)了不同(tong)冷軋(ya)變形量對耐磨板(ban)材(cai)力學性能和顯(xian)微組織的影響規律,為(wei)耐磨板(ban)材(cai)壓力加工(gong)工(gong)藝(yi)提供有益參考。

  實驗材(cai)料為(wei)(wei)經表面酸洗的耐磨板材(cai)一張,尺寸規(gui)格為(wei)(wei)5.0×800×1000mm,通(tong)過1200mm四輥可逆式軋機分(fen)別進行(xing)10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%和(he)(he)80%冷(leng)軋變形(xing)后(hou)取樣(yang)(yang)。試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)制(zhi)(zhi)備為(wei)(wei)拉(la)伸試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang),每個變形(xing)量各取縱橫(heng)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)兩(liang)根,金相(xiang)取橫(heng)向(xiang)(xiang)樣(yang)(yang)一個。試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)經同一熱處(chu)理(li)制(zhi)(zhi)度處(chu)理(li)后(hou),分(fen)別進行(xing)拉(la)伸性能測試(shi)(shi)(shi)(shi)(標距(ju)選d0=12.5mm)和(he)(he)顯(xian)微組織(zhi)觀察。熱處(chu)理(li)制(zhi)(zhi)度為(wei)(wei)650℃/1h,冷(leng)卻方式為(wei)(wei)空冷(leng)。將(jiang)拉(la)伸試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)加工成(cheng)標準試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang),在(zai)CMT5105電子(zi)萬能試(shi)(shi)(shi)(shi)驗機上測試(shi)(shi)(shi)(shi)室溫(wen)拉(la)伸性能,實驗結果取其平(ping)均值。然后(hou),使用Axiovert200mat光學顯(xian)微鏡進行(xing)橫(heng)向(xiang)(xiang)顯(xian)微組織(zhi)觀察。試(shi)(shi)(shi)(shi)驗結果表明:

  (1)耐磨板材抗拉強度(du)隨(sui)著冷(leng)軋變形量增加(jia)變化不明(ming)顯,縱向(xiang)比橫向(xiang)高約10MPa;屈(qu)服強度(du)隨(sui)著冷(leng)軋變形量的(de)增加(jia)持(chi)續(xu)增大,冷(leng)軋變形量為80%時(shi)達(da)到峰(feng)值139MPa,縱向(xiang)比橫向(xiang)略高;延伸率隨(sui)著冷(leng)軋變形量的(de)增加(jia)變化不明(ming)顯,在50.0%左右波動。

  (2)冷加工后經完全退(tui)火(huo)的(de)(de)鎳板(ban)(ban)顯(xian)微(wei)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)和大多(duo)數面心立方金屬(shu)完全再(zai)(zai)結晶(jing)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)一(yi)樣(yang)(yang),具有(you)多(duo)邊形(xing)的(de)(de)晶(jing)粒,晶(jing)界較平(ping)直(zhi),晶(jing)內(nei)有(you)大量退(tui)火(huo)孿(luan)晶(jing)。退(tui)火(huo)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)中存在(zai)(zai)大最孿(luan)晶(jing)是(shi)(shi)必然的(de)(de),并(bing)非取樣(yang)(yang)、制備金相(xiang)試樣(yang)(yang)造成(cheng)的(de)(de)假象。鎳退(tui)火(huo)顯(xian)微(wei)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)另一(yi)特點是(shi)(shi)存在(zai)(zai)許多(duo)未閉(bi)合的(de)(de)“斷(duan)開”晶(jing)界,常(chang)誤認為(wei)是(shi)(shi)腐蝕程度不夠,比(bi)如晶(jing)界顯(xian)示不完整,其(qi)實,這是(shi)(shi)聚集(ji)再(zai)(zai)結晶(jing)時晶(jing)粒長大的(de)(de)早期(qi)階段在(zai)(zai)一(yi)定溫度范圍內(nei)形(xing)成(cheng)的(de)(de)“懸掛界面”。從再(zai)(zai)結晶(jing)熱處理后的(de)(de)顯(xian)微(wei)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)可以(yi)看出,冷軋變形(xing)量對耐(nai)磨板(ban)(ban)材的(de)(de)顯(xian)微(wei)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)無明顯(xian)影(ying)響。