一种Fe-Ni-Co合金深冷轧制过程的显微组织及力学性能
- 格式：pdf
- 大小：1006.11 KB
- 文档页数：4
Ｄ０Ｉ ： １ ０ ． １ ３ ９ ８ ８ ￣ ． ｕ ｓ ｔ １ ． ２ ０ １ ７ ． ０ １ ． ０ ０ ５
１ ８ ９ ６ 年Ｆ ｅ — Ｎｉ 系 因 瓦合金 问世 以后 ， 日本 科 学 家 Ｍａ ｓ ｕ ｍｏ ｔ ｏ 于１ ９ ３ １ 年 发 明 了另一 种低 膨胀 合 金 ， 该 合 金 的成 分 为 Ｆ ｅ 一 ３ ２ ％Ｎｉ 一 ４ ％Ｃ ｏ ， 被 称 作 超 因瓦
摘 要 ： 对Ｆ ｅ － Ｎ ｉ ． Ｃ ｏ （ Ｆ ｅ ． ３ ２ ． ５ ％ Ｎ ｉ ． ３ ． ７ ２ ％ｃ ０ ） 合金进行了不同压下量的深冷轧制， 利用光学显微镜、 Ｘ Ｐ ， Ｄ等分析
手段研 究 了合金的低温变形过程 中的组织演 变。研 究结果表 明， 深冷处理后合金 中形成 了体积百分含量为 ２ ０ ％ 左右的 变温 马氏体 ； 随后 的深冷轧制工 艺触发 了合金 中形 变诱导 马氏体 ， 并且 马氏体 转变量随着压 下量 的增加 而增 多。 ３累积压 － ＂ 下量达到 ８ ０ ％， 合金 中的马氏体含 量达到 了７ ２ ． ４ ％。 由于低温 变形使合金 中形成 了大量的马
强度较低 ， 限制 了该合金的使用 。最近 ， 有关研究
表 明通 过 深冷 轧 制 ＋ 退 火 可 以有 效 改 善 Ｆ ｅ 一 ３ ６ ％Ｎｉ 因瓦合 金 的抗 拉 强度 。低 温变 形显 著 改变 Ｆ ｅ 一 ３ ６ ％ Ｎｉ 因 瓦合 金 的显 微 组 织 ， 变 形 过程 中触 发 了形 变
第４ ０ 卷 第１ 期
２ ０ １ ７ 年 ２月
辽 宁 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ
超 因瓦 合 金 主要 用 于 制造 在 环境 温 度 变化 范 围内
冷轧制方面的报道较少 。本文通过对合金成分为
Ｆ ｅ 一 ３ ２ ． ５ ％Ｎｉ ． ３ ． ７ ２ ％Ｃｏ 的超 因 瓦合金 进 行 不 同压 下
量的深冷轧制 ， 对该合金 的低温变形行为进行 了
研究 。
ｌ 实验 材料及 实验 方法
以细化至 ４ ． ６ ｍ 。Ｃ ｏ 元素可 以降低合金的层错
能， 因此 超 因瓦 合 金 与 经 典 因瓦合 金 相 比具 有 较 低 的层 错 能 。 目前 ， 尚未 有关 于超 因瓦 合 金深
合金ｎ 。 ］ 。超 因瓦合金 中的Ｃ ｏ 元 素代 替了原合金 中的Ｎ ｉ 元素得到了膨胀系数更小 的低膨胀合金 。 虽然超 因瓦合金与经典 因瓦合金相 比一定温度范 围内的膨胀系数更小 ， 但Ｃ ｏ 元素的添加提高了马 氏体转变温度 ， 降低 了合金的低 温组织稳定 性ｂ ］ 。
第１ 期
郑建军， 等： 一种 Ｆ ｅ — Ｎｉ ． ｃ ｏ 合 金深冷 轧 制过 程的 显微 组织 及 力学性 能 － 一 的 奥 氏 体 等轴 品粒 ， 品粒 尺 寸 分 较 小
均 ， 平均晶粒Ｊ 、 ｒ为 ７ ４ ． ４ ｌ ａ ｍ， 部 分 品 粒 内 部
产 生 的 Ｉ Ｉ Ｒ Ｄ “ ， ￣ ｚ ： 过 岛对 变 形 绀织 产生 影 响 、利 川 Ｌ ｅ ｉ — ｃ ａ Ｄ ＭＩ ＲＭ 型 光 学 微 镜埘 同 压下 的 试样 进
余量 Ｆ ｅ 。原始试样 为５ ｎ ｑ ｌ ｎ 厚的热轧板 ， 将其进行 ８ ０ ０ ｏ Ｃ固溶处理 ３ ０ ｍｉ ｎ ， 水冷 至室温 ， 用剪切机裁
成４ ０ ｍ ｌ Ｔ ｌ （ 宽度 ） Ｘ １ ０ ０ ｍｌ ｎ （ 长度 ） ｘ ５ ｎ ＇ ｌ ｒ ｆ ｌ （ 厚度 ） 。
然后进行 １ ０ ％、 ４ ０ ％、 ６ ０ ％、 ８ ０ ％等不同累积压下量
孪生及形 变诱 导马氏体 相变等变形机制 ， 与常规 冷轧相 比深冷轧制 工艺大幅度增加了变形后合金 中的形变储 能及位错密度 ， 轧制后试样 的抗拉强 度 明显 高于室温轧制 ， 退火后合金 的晶粒尺寸可
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６ — ０ ９ ． ２ ２ 。
的深 冷轧 制 。深冷轧制前 ， 将试样置于液氮罐 中
保温 １ ５ ｍｉ ｎ ， 然后 取 出试 样 迅 速 进行 轧 制 ， 轧 制 结 束后 再 迅 速将 试样 重新 放 于液 氮 罐 中 。轧 制过 程
中每个道次 的压下量不超过 １ ０ ％， 以防止变形 中
基金项 目： 国家 自然科学基金（ ５ １ ２ ７ ４ ０ ６ ２ ） 。 作者简介 ： 郑建军 （ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 内蒙古赤峰人 。
氏体 ， 合金 的显微硬度值迅速升 高 ， ８ ０ ％累积压 下量 的深 冷轧制后试样 的显微硬度增加到 ３ ７ ５ Ｈｖ 。
关键 词 ： Ｆ ｅ ． ３ ２ ． ５ ％ Ｎ ｉ 一 ３ ． ７ ２ ％Ｃ ｏ 合金 ； 深冷轧制； 显微组织； 马氏体； 显微硬度
中图分类号 ： Ｔ Ｇ ３ ３ ５ ． ５ ６ 文献标识码 ： Ａ 文章编号： １ ６ ７ ４ — １ ０ ４ ８ （ ２ ０ １ ７ ） ０ １ — ０ ０ ２ ０ ． ０ ４
实 验采用 的 Ｆ ｅ — Ｎｉ ． Ｃ ｏ 合 金化学 成分 ： ３ ２ ． ５ ％
Ｎｉ ， ３ ． ７ ２ ％Ｃ ｏ ， ０ ． ０ ５ ％Ｃ， ０ ． ５ ２ Ｍｎ ， ０ ． ２ Ｓ ｉ ， 少量的
织 。奥 氏体 具有 良好 的塑性 ， 但 屈 服强 度 和抗拉
、 ， ｏ １ ． ４０ Ｎ Ｏ．１
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ７
一
种Ｆ ｅ — Ｎｉ ． Ｃ ｏ 合金深冷 轧制过程的
显微 组织及力学性能
郑建 军 ， 李 长生 ， 贺 帅 ， 马 彪 ， 宋艳磊
（ 东北大学 轧制技术及连轧 自动化 国家重点实验室 ， 辽宁 沈阳 １ １ ０ ８ １ ９ ）
１ ８ ９ ６ 年Ｆ ｅ — Ｎｉ 系 因 瓦合金 问世 以后 ， 日本 科 学 家 Ｍａ ｓ ｕ ｍｏ ｔ ｏ 于１ ９ ３ １ 年 发 明 了另一 种低 膨胀 合 金 ， 该 合 金 的成 分 为 Ｆ ｅ 一 ３ ２ ％Ｎｉ 一 ４ ％Ｃ ｏ ， 被 称 作 超 因瓦
摘 要 ： 对Ｆ ｅ － Ｎ ｉ ． Ｃ ｏ （ Ｆ ｅ ． ３ ２ ． ５ ％ Ｎ ｉ ． ３ ． ７ ２ ％ｃ ０ ） 合金进行了不同压下量的深冷轧制， 利用光学显微镜、 Ｘ Ｐ ， Ｄ等分析
手段研 究 了合金的低温变形过程 中的组织演 变。研 究结果表 明， 深冷处理后合金 中形成 了体积百分含量为 ２ ０ ％ 左右的 变温 马氏体 ； 随后 的深冷轧制工 艺触发 了合金 中形 变诱导 马氏体 ， 并且 马氏体 转变量随着压 下量 的增加 而增 多。 ３累积压 － ＂ 下量达到 ８ ０ ％， 合金 中的马氏体含 量达到 了７ ２ ． ４ ％。 由于低温 变形使合金 中形成 了大量的马
强度较低 ， 限制 了该合金的使用 。最近 ， 有关研究
表 明通 过 深冷 轧 制 ＋ 退 火 可 以有 效 改 善 Ｆ ｅ 一 ３ ６ ％Ｎｉ 因瓦合 金 的抗 拉 强度 。低 温变 形显 著 改变 Ｆ ｅ 一 ３ ６ ％ Ｎｉ 因 瓦合 金 的显 微 组 织 ， 变 形 过程 中触 发 了形 变
第４ ０ 卷 第１ 期
２ ０ １ ７ 年 ２月
辽 宁 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ
超 因瓦 合 金 主要 用 于 制造 在 环境 温 度 变化 范 围内
冷轧制方面的报道较少 。本文通过对合金成分为
Ｆ ｅ 一 ３ ２ ． ５ ％Ｎｉ ． ３ ． ７ ２ ％Ｃｏ 的超 因 瓦合金 进 行 不 同压 下
量的深冷轧制 ， 对该合金 的低温变形行为进行 了
研究 。
ｌ 实验 材料及 实验 方法
以细化至 ４ ． ６ ｍ 。Ｃ ｏ 元素可 以降低合金的层错
能， 因此 超 因瓦 合 金 与 经 典 因瓦合 金 相 比具 有 较 低 的层 错 能 。 目前 ， 尚未 有关 于超 因瓦 合 金深
合金ｎ 。 ］ 。超 因瓦合金 中的Ｃ ｏ 元 素代 替了原合金 中的Ｎ ｉ 元素得到了膨胀系数更小 的低膨胀合金 。 虽然超 因瓦合金与经典 因瓦合金相 比一定温度范 围内的膨胀系数更小 ， 但Ｃ ｏ 元素的添加提高了马 氏体转变温度 ， 降低 了合金的低 温组织稳定 性ｂ ］ 。
第１ 期
郑建军， 等： 一种 Ｆ ｅ — Ｎｉ ． ｃ ｏ 合 金深冷 轧 制过 程的 显微 组织 及 力学性 能 － 一 的 奥 氏 体 等轴 品粒 ， 品粒 尺 寸 分 较 小
均 ， 平均晶粒Ｊ 、 ｒ为 ７ ４ ． ４ ｌ ａ ｍ， 部 分 品 粒 内 部
产 生 的 Ｉ Ｉ Ｒ Ｄ “ ， ￣ ｚ ： 过 岛对 变 形 绀织 产生 影 响 、利 川 Ｌ ｅ ｉ — ｃ ａ Ｄ ＭＩ ＲＭ 型 光 学 微 镜埘 同 压下 的 试样 进
余量 Ｆ ｅ 。原始试样 为５ ｎ ｑ ｌ ｎ 厚的热轧板 ， 将其进行 ８ ０ ０ ｏ Ｃ固溶处理 ３ ０ ｍｉ ｎ ， 水冷 至室温 ， 用剪切机裁
成４ ０ ｍ ｌ Ｔ ｌ （ 宽度 ） Ｘ １ ０ ０ ｍｌ ｎ （ 长度 ） ｘ ５ ｎ ＇ ｌ ｒ ｆ ｌ （ 厚度 ） 。
然后进行 １ ０ ％、 ４ ０ ％、 ６ ０ ％、 ８ ０ ％等不同累积压下量
孪生及形 变诱 导马氏体 相变等变形机制 ， 与常规 冷轧相 比深冷轧制 工艺大幅度增加了变形后合金 中的形变储 能及位错密度 ， 轧制后试样 的抗拉强 度 明显 高于室温轧制 ， 退火后合金 的晶粒尺寸可
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６ — ０ ９ ． ２ ２ 。
的深 冷轧 制 。深冷轧制前 ， 将试样置于液氮罐 中
保温 １ ５ ｍｉ ｎ ， 然后 取 出试 样 迅 速 进行 轧 制 ， 轧 制 结 束后 再 迅 速将 试样 重新 放 于液 氮 罐 中 。轧 制过 程
中每个道次 的压下量不超过 １ ０ ％， 以防止变形 中
基金项 目： 国家 自然科学基金（ ５ １ ２ ７ ４ ０ ６ ２ ） 。 作者简介 ： 郑建军 （ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 内蒙古赤峰人 。
氏体 ， 合金 的显微硬度值迅速升 高 ， ８ ０ ％累积压 下量 的深 冷轧制后试样 的显微硬度增加到 ３ ７ ５ Ｈｖ 。
关键 词 ： Ｆ ｅ ． ３ ２ ． ５ ％ Ｎ ｉ 一 ３ ． ７ ２ ％Ｃ ｏ 合金 ； 深冷轧制； 显微组织； 马氏体； 显微硬度
中图分类号 ： Ｔ Ｇ ３ ３ ５ ． ５ ６ 文献标识码 ： Ａ 文章编号： １ ６ ７ ４ — １ ０ ４ ８ （ ２ ０ １ ７ ） ０ １ — ０ ０ ２ ０ ． ０ ４
实 验采用 的 Ｆ ｅ — Ｎｉ ． Ｃ ｏ 合 金化学 成分 ： ３ ２ ． ５ ％
Ｎｉ ， ３ ． ７ ２ ％Ｃ ｏ ， ０ ． ０ ５ ％Ｃ， ０ ． ５ ２ Ｍｎ ， ０ ． ２ Ｓ ｉ ， 少量的
织 。奥 氏体 具有 良好 的塑性 ， 但 屈 服强 度 和抗拉
、 ， ｏ １ ． ４０ Ｎ Ｏ．１
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ７
一
种Ｆ ｅ — Ｎｉ ． Ｃ ｏ 合金深冷 轧制过程的
显微 组织及力学性能
郑建 军 ， 李 长生 ， 贺 帅 ， 马 彪 ， 宋艳磊
（ 东北大学 轧制技术及连轧 自动化 国家重点实验室 ， 辽宁 沈阳 １ １ ０ ８ １ ９ ）
