Mn-N系无磁钢的组织转变规律-公开课件.pptVIP

Mn-N系无磁钢的组织转变规律研究和磁学表征 指导老师 赵爱民 项目 背景 下一步计划 完成 情况 项目 目标 实验 方案 实验 结论 背景介绍 　高锰钢是专为重工业提供使用的一种防磨钢材，应用领域包括采石、采矿、挖掘、煤炭工业、铸造和钢铁行业等。 　经防磨技术处理后，材料表面可达到500--550 布氏硬度，继续保持内部柔韧度，表面摩擦力最小化，由于钢是奥氏体组织，无磁性，其磁导率μ为1．003～1．03(H/m)。 计划完成情况 1、完成前期的资料收集和整理 3 对高锰钢进行初步的成分分析和设计 3 完成初步的性能检测 完成情况 1、初步设计了含铌高锰钢以及对照组无铌高锰钢的成分组成。 2、对高锰钢块样进行不同冷速的热处理 3、研究了其组织特征以及碳化物析出情况 我们的高锰钢块样 无铌的 含铌的 含铌高锰钢以及对照组无铌高锰钢的成分组成 C Si Mn P S Cr Mo Nb 无铌高锰钢 1.13 0.10 10.86 0.038 0.0060 加铌高锰钢 1.13 0.09 11.12 0.038 0.0078 0.01 国标（ZGMn13-4） 0.90- 1.30 0.30- 0.80 11.0- 14.0 ≤0.070 ≤0.040 1.5- 2.5 加铌的作用 对于大型的高锰钢铸件，在水冷的过程中，心部的冷却速度得不到保证时，会有碳化物的析出，会大大降低铸件的性能。为了抑制碳化物的析出，添加一定量的铌，使其与碳元素结合，心部组织在较低的冷速下，仍然没有碳化物的析出。 另一方面，铌加入后，在较低的冷速下，碳化物的析出形态发生改变。可以实现沉淀强化热处理。 热处理工艺及组织观察 实验过程 利用热模拟机 采用热膨胀法 对试样加热到 1050℃ 保温20min 以不同的冷却速率 冷却到室温 预磨、抛光制备 成金相试样 用Laborlux 12型光学显微 镜和Cam-bridge S-360型 扫描电子显微镜观察 其金相组织及碳化物分布 保温20min 以不同的冷却速率 冷却到室温 以不同的冷却速率 冷却到室温 预磨、抛光制备 成金相试样 热膨胀工艺图 10℃/s 1、5、10、30 、50℃/s T/℃ t/s 20min 含铌高锰钢不同冷速金相组织金相图 a 50℃/s； b 30℃/s； c 10℃/s； d 5℃/s e 1℃/s 金相分析 含铌高锰钢在冷速为50℃/s，30℃/s，10℃/s处理后的组织均为奥氏体；冷速为5℃/s时出现极少量的细短针状碳化物；冷速降到1℃/s时，晶界碳化物才析出明显增多，碳化物有的呈粗短棒状，有的呈针状。 无铌高锰钢不同冷速金相组织 a 50℃/s； b 30℃/s； c 10℃/s； d 5℃/s e 1℃/s； 金相分析 无铌高锰钢在50℃/s和30℃/s处理后的组织为奥氏体；在冷速为10℃/s时，在奥氏体的晶界上和晶粒内有少量细短针状碳化物的析出；而在冷速为5℃/s时，奥氏体基体上碳化物的析出明显加剧；冷速为1℃/s时，针状碳化物继续增多，形态上有明显长大，晶内析出的针状碳化物可以交叉生长，而晶界上的排列具有～定的方向性。 实验结论 铌的加入大大降低了碳化物的析出对冷速的敏感性。 磁学测量器 目前市场上经常使用的磁学测量器 磁学测量器 套杆定在底座上，套杆的顶端与摆线的一段固定连接，摆线的另一端与待测磁体连接，侧贴阵列固定设置与固定架上切高度与待测磁体相同，固定架活动设置于底座上 磁铁阵列 经费使用 材料费 1000元 材料成分检测费 600元 CCT样品加工费 100元 热膨胀试验费 2000元 光学金相 300元 下一步计划 1、根据实验结果，进一步通过轧制和热处理的方法改进高锰钢的性能，并进行性能检测，后期将重点放在性能的提高上，并希望得到良好的磁学性能 根据设计草图，设计制作出磁学检测器，并进行测量，与专业设施进行核对，检验测量精度 项目目标 1能够开发出具有可靠的冲击韧性，高强韧性的高锰系钢，并通过成分设计，提高单相奥氏体含量，降低磁导率 2设计完成弱磁性材料磁学检测计 3发表关于无磁钢的组织转变规律论文 自我评价