稀土重轨钢BNbRE的流动应力模型研究

以稀土重轨钢BNbRE为研究对象,利用Gleeble-1500D热模拟机对稀土重轨钢BNbRE高温压缩试验,测定BNbRE在不同热加工条件下的应力应变曲线,根据测得的数据,研究变形温度、应变速率和变形程度对其流动应力关系,并在金相显微镜下观察部分工艺下的微观组织,分析变形工艺对材料晶粒尺寸的影响。确定了稀土重轨钢BNbRE的流动应力主要影响因素及数学模型,通过测得数据利用MATLAB进行多元非线性回归,建立流动应力数学模型;将理论计算与实测值进行检验并进行误差分析,证明该模型得到的预测值与实测值具有较高吻合度,且在预测大于6%的变形量和较快应变速率时,得到的流动应力有更高精度、更好的拟合特性,可为该钢种在实际应用中的数值模拟及工艺参数计算提供理论计算依据。

淬火冷速对过共析轨钢中珠光体组织的影响

采用OM、SEM以及硬度测试等方法研究了淬火工艺中冷却速率对过共析轨钢珠光体组织特征的影响规律。结果表明,随着冷却速率的提高,珠光体片层间距和渗碳体厚度均逐渐减小,分别由302 nm和43.6 nm减小到205 nm和29.2 nm。珠光体片层间距的细化对硬度提高起到了一定作用,使其由286 HV提高到了348 HV。

过共析钢轨钢的连续冷却转变行为

以碳含量(质量分数)大于0.9%的过共析钢轨钢为研究对象,采用L78淬火膨胀仪研究了其在连续冷却过程中的微观组织及力学性能演变规律,并建立了过共析钢轨钢的连续冷却曲线,为制定过共析钢轨钢的合理轧后冷却工艺提供了理论依据。结果表明:当冷却速度在5~10℃/s内时,能够有效减少渗碳体与马氏体等异常组织的产生以及细化珠光体的片层间距,从而提高过共析钢轨钢的力学性能。

热处理工艺对过共析轨钢组织及力学性能的影响

通过显微硬度仪、冲击试验机、万能试验机和扫描电镜等研究了不同热处理工艺下某过共析轨钢组织和性能的变化规律。结果表明:热处理工艺对该轨钢的组织和力学性能较轧制态和厂方热处理态均有所优化和提高,影响因素主要为冷却速率和等温时间。随着冷却速率的提升和等温时间的减少,基体中渗碳体析出增多,珠光体尺寸减小,大片层珠光体逐渐消失;此外,试验钢的硬度、冲击吸收能量和抗拉强度均随冷速的增大呈现先增加后降低的"折线形"变化趋势,拉伸断口粗糙度增加,断裂类型从解理断裂过渡为准解理断裂。而冲击吸收能量则随着等温时间增加而增加。最佳热处理工艺为:等温温度630℃,等温时间30s,冷却速率8℃/s,对应的最优力学性能表现为硬度402HBW、冲击吸收能量(KV2)2.9J、抗拉强度1312 MPa、伸长率12.24%和断面收缩率23.96%。