大应变冷拉拔珠光体钢丝的力学性能与微观组织

摘要

随着钢丝拉拔技术的进步，钢丝强度的提高主要通过加大拉丝速度来实现。应此，现代钢丝生产主要是一个高速大应变的塑性变形问题。因此对高速大应变工业生产条件下高碳珠光体钢丝拉拔形变过程进行考察，研究高碳钢丝的组织演变和性能变化就显得尤为重要。 本文研究了70＃钢丝从Φ5.5mm冷拉拔至Φ1.8mm左右的变形过程，结果表明：钢丝的抗拉强度与显微硬度均随随拉拔应变量增大而增大，且当应变量较大时，强度增长速度略快于应变量较小阶段，经拉拔后，横截面上的显微硬度略大于纵截面。金相观察显示，70＃钢钢丝经冷拉拔形变后，随着应变量的增大钢丝横截面上晶粒逐渐细化，而在纵截面上晶粒被拉长直至呈纤维状。SEM与TEM对钢丝微观组织观察显示，随着应变量的增大，钢丝组织中珠光体平均片层间距逐步减小，并逐渐向拉丝轴平行的方向上调整；铁素体片层中，位错密度显著增大。 钢丝经200℃以下退火30min，组织缺陷减少，但钢丝性能保持稳定，这是因为渗碳体分解造成的强化作用。在更高温度下退火，高强度渗碳体片层发生球化，铁素体片层中位错密度进一步降低，造成钢丝强度下降。

目录

文摘

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声明

1绪论

1.1钢丝制品行业概述

1.1.1钢丝材料的发展史与应用

1.1.2现代钢丝制品行业的发展方向

1.1.3冷拉拔钢丝的特点

1.1.4国内钢丝行业的现状与不足

1.2钢丝制备工艺及存在的主要问题

1.2.1冷拉拔钢丝前的表面处理

1.2.2钢丝的拉拔

1.2.3钢丝的热处理

1.2.4钢丝拉拔主要存在的问题

1.2.5钢丝热处理工艺主要存在的问题

1.3珠光体的组织结构与性能

1.3.1珠光体的转变机构

1.3.2珠光体的塑性

1.4本课题研究背景与研究内容

1.4.1传统冷塑性变形加工硬化理论

1.4.2国内外强烈塑性变形法制备超细晶金属的研究状况

1.4.3本课题研究内容

2试验材料与方法

2.1力学性能试验

2.1.1单向拉伸试验

2.1.2显微维氏硬度测试

2.2电阻率分析

2.3微观组织分析

2.3.1金相组织观察方法

2.3.2 SEM试验

2.3.3TEM试验

2.4择优取向分析

2.5钢丝热处理

2.6研究方案

3珠光体钢丝的力学性能与XRD分析

3.1力学性能

3.2珠光体钢丝的XRD分析

3.2.1冷拉拔变形织构的形成

3.2.2 X射线衍射试验

3.3本章小结

4珠光体钢丝的组织与强化机理分析

4.1金相与扫描电镜分析

4.1.1金相分析

4.1.2 SEM分析

4.2 TEM实验对位错密度及珠光体片层的观察与分析

4.3珠光体钢丝的强化分析

4.4本章小结

5热处理对钢丝力学性能及其组织的影响

5.1退火温度对钢丝力学性能的影响

5.2退火温度对钢丝微观组织的影响

5.2.1金相分析

5.2.2 SEM分析

5.3退火温度对钢丝电阻率的影响

5.3.1影响珠光体钢丝电阻率的因素

5.3.2电阻率分析

5.4退火处理对钢丝性能与组织的影响机制分析

5.5本章小结

6结论

致谢

参考文献