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37MnSiVS脹斷連桿用高釩中碳非調質鋼（化學成分）的動態再結晶行為
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-07-23
37MnSiVS鋼是近年來新開發的一種新型脹斷連桿用中碳非調質鋼，具有優異的綜合力學性能和脹斷性能，可采用脹斷工藝制造高性能的汽車發動機連桿。
?鍛造用非調質鋼為目前應用最為廣泛的一類非調質鋼，其鍛造工序不僅基本確定了零件的形狀，而且也基本決定了零件的工藝性能和使用性能。37MnSiVS鋼是近年來新開發的一種新型脹斷連桿用中碳非調質鋼，具有優異的綜合力學性能和脹斷性能，可采用脹斷工藝制造高性能的汽車發動機連桿。
與傳統的中碳非調質鋼如38MnVS鋼相比，該鋼中的微合金化元素釩的質量分數從通常的0.08%～0.15%提高到0.25%～0.35%。釩元素含量的顯著提高，必然影響鋼的熱變形行為。
試驗選用高釩含量的37MnSiVS鋼，放入實驗室200kg真空感應爐中冶煉，澆注成110kg的鋼錠，其化學成分（質量分數，%）為：C0.38%，Si0.77，Mn1.07，P0.032，S0.085，Cr0.18，V0.28，Al0.017。將鋼錠隨后兩火鍛造成直徑50mm的圓棒，鍛后空冷。從圓棒1/2半徑處掏取直徑8mm、高15mm的熱模擬圓柱試樣。
在Gleeble?3800熱模擬試驗機進行單道次壓縮熱模擬試驗。試樣以10℃/s的速度加熱到1200℃，保溫2min，然后分別以10℃/s的速度冷卻到1150、1100、1000和900℃的形變溫度，保溫10s（消除試樣內溫度梯度）后進行單道次壓縮變形，變形速率分別是0.1、0.5、1、10s-1，變形量為60%（真應變量為0.92）。在熱模擬機壓頭與試樣兩端接觸處夾1層石墨片進行潤滑，使試樣盡可能均勻形變。變形后，試樣立刻水冷卻至室溫以保留奧氏體晶粒形貌。
淬火后將試樣沿軸向用線切割切開，磨制拋光后用飽和苦味酸+洗滌靈溶液腐蝕，以顯示原奧氏體晶粒。使用金相圖像分析儀觀察奧氏體晶粒并拍照，用截線法測量出奧氏體晶粒尺寸。為了確認變形前后是否有釩的碳氮化物析出，將冷卻到900℃變形前及變形后的試樣進行水淬。采用10%的高氯酸酒精溶液電解雙噴法制備透射電鏡（TEM）樣品，在HITACHI?H-800型透射電鏡下觀察微觀組織。
????結果表明：試驗料的熱變形特征與傳統的中碳微合金鋼基本一致，較高的溫度和較低的應變速率有利于發生動態再結晶。試驗料在變形溫度低于1000℃時開始發生再結晶的時間進一步延長。透射電鏡觀察結果表明，試驗料中的釩主要以固溶態的形式存在于奧氏體中，從而影響奧氏體的動態再結晶行為。所獲得的試驗料的熱變形激活能為364.9kJ/mol，并獲得了其熱變形方程及動態再結晶晶粒尺寸與Zener-Hollomon參數之間的關系式。此研究為鋼種成分優化及合理的鍛造工藝制定提供了理論和試驗依據。
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