形变温度对含ZrC粒子的20Mn2钢晶粒细化的影响

采用热模拟单向压缩试验,研究了含碳化锆粒子的20Mn2钢在不同温度(850～1150℃)和不同形变量(30%～80%)下的晶粒细化行为.组织分析表明,ZrC粒子起到形变核心和再结晶核心的作用,提高了奥氏体动态再结晶形核率,即使在1150℃和1050℃的高温形变状态下,晶粒也能细化至3～4μm;同时因为ZrC作为形变核心的作用,增大了奥氏体内的局域集中形变程度,使得形变诱导铁素体相变能够在较高的温度(950℃)下提前发生;并因为晶粒的细化提高了获得马氏体组织的临界冷却速度,使得各温度下的形变淬火态组织发生了由马氏体向贝氏体乃至形变诱导铁素体的演变过渡.硬度分析表明,晶粒细化及应变产生的硬化作用不仅足以抵消因马氏体或贝氏体的减少和消失带来的硬度降低,还能够进一步提高20Mn2钢的硬度值,并且晶粒细化产生的硬化幅度更大.应力应变分析表明,由于奥氏体再结晶引起了1150℃和1050℃下的形变应力下降,同时由于形变诱导铁素体相变及其再结晶降低了950℃及其以下各温度的形变应力.