加硫易切削钢在高温再加热过程中 MnS 夹杂物形貌的变化

摘要

本文应用共聚焦激光扫描显微镜(CSLM)和硅钼棒电阻炉对不同热处理条件对加硫易切削钢中的长条状MnS夹杂物的形状演变过程的影响进行了研究。结果表明,升温速度、保温温度和保温时间对细长MnS夹杂物的形貌有重要影响。在0.5—2K/s升温速度下,长条状MnS夹杂物的分裂程度随着升温速度的增加而减小。在以升温速度为6K/s的加热过程中,长条状MnS夹杂物没有分裂破碎。当保温温度低于1073K时,MnS夹杂物的形状没有显著变化;在1473K保温温度下,长条状MnS夹杂物分裂并且有明显的球化趋势,最后,随着保温时间从1h到4h,夹杂物数密度增加而平均长度减小。只有保温时间超过3h或4h,MnS夹杂物从长条状才显著转变为纺锤状或球状。应用Gibbs-Thompson关系理论讨论了MnS夹杂物形貌演变的机理。结合实验和理论分析表明了MnS夹杂物形貌变化的主要步骤为:起初在轴向方向上,夹杂物开始收缩,随后在径向上膨胀,这样就造成了细条状MnS夹杂物的分裂;最后,分裂开来的夹杂物部分开始转变为球状。