以5.5mm厚的Q235A碳鋼板材為基材,2.5 mm厚的304奧氏體不銹鋼板為覆材,制備了碳鋼/不銹鋼復合板。研究了單道次軋制碳鋼/不銹鋼真空復合板界面組織及拉應力對界面組織的影響。結果表明:熱軋復合板界面析出片狀碳化物,隨軋制壓下率增加,片狀碳化物更加密集。在318 MPa屈服應力作用下,復合板基板表面產生韌窩,片狀碳化物基本未斷裂;在345.5 MPa應力作用下,基材裂縫變得寬而深,碳化物斷裂;試樣受到368.97 MPa應力作用時,碳鋼表面碳化物受力后碎裂,凹坑數量增加,深度減小。在384.73 MPa（抗拉強度）應力作用下,試樣的韌窩密集而細小,粒子碎裂成為小塊,基體中產生了很多破壞性裂紋。 

【文章來源】：熱加工工藝. 2020,49(21)北大核心

【文章頁數】：5 頁

【部分圖文】：

試樣制備示意圖

采用不破壞方式將熱軋復合板碳鋼與不銹鋼整體分離，使用X"Pert PROMPD多功能X射線衍射儀對碳鋼試樣結合面進行組分表征，結果為M7C3、Mn1.5Cr1.5O4及鐵素體相（圖4）。Q235碳鋼冷卻奧氏體本應共析出鐵素體與珠光體，但奧氏體被壓碎成細小晶粒后難以共析出珠光體，在結合界面碳鋼側形成鐵素體區(qū)[7]；檢測結果中的碳化物M7C3應為碳鋼表面析出的層片物（圖2、3）。而復合板界面出現的Mn1.5Cr1.5O4相是由于系統(tǒng)內部殘余氣體將性質活潑的鉻、錳原子氧化，在碳鋼表層形成極少量鉻錳氧化物。高溫下碳鋼表面在巨大的軋制力作用下發(fā)生變形，奧氏體晶粒受力后碎裂形成眾多的微裂紋缺陷，使碳原子易于析出擴散，鐵素體內部析出大量顆粒狀碳化物。高溫下碳鋼表面軟化，軋制使其劇烈變形，位錯能增大，碳、鉻等活躍原子易于填補晶界間缺陷[8-9]，軋制內應力促使不銹鋼基體中鉻原子向碳鋼表層擴散，使結合界面生成細密層片狀碳化物，其內部細密的薄片狀物質排列整齊有序。

式中：ΔV為總能量；VE為彈性應變能；VA為表面能；γ為比表面能；E為彈性模量；s為微裂紋長度；σ為拉應力。碳化物薄片與拉伸方向之間角度不同，受到大小不同的應力作用，因此考慮θ的影響，式（5）變形為：

【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱軋?zhí)间?不銹鋼復合板結合界面碳鋼的組織演變[J]. 李海斌,黃慶學,周存龍,劉光明,帥美榮,馬勤.  材料熱處理學報. 2014(04)
[2]應用超快冷工藝熱軋微合金帶鋼的試驗研究[J]. 孫浩源,李勝利,唐廣波,彭寧琦.  熱加工工藝. 2013(07)
[3]鋼中脆硬粒子裂紋形成機理[J]. 朱亮,張愛華.  物理學報. 2004(02)



本文編號：3414772