实验方案范例

脉冲电流辅助热处理在消除带状组织方面的应用研究组员 ：低碳合金（包括渗碳钢中的带状组织是指沿钢材轧制方向形成的以共析铁素体为主的带与以珠光体为主的带彼此堆叠而成的组织形态由于钢液铸锭结晶过程中选择性结晶形成化学成分呈不均匀分布的枝晶组织铸锭中的大枝晶在轧制时沿变形方向被拉长并逐渐与变形方向一致从而形成碳及合冷却条件下先在碳及合金元素贫化（过冷奥氏体稳定性较低析出先共析素体将多余的碳排入两侧的富化带最终形成以铁素体为主的带而碳及合元素富化带（过冷奥氏体稳定性较高，在其后形成以珠光体为主的带，因而形成了以铁素体为主的带与以珠光体为主的带彼此交替的带状组织成分偏析越重，形成的带状组织也越严重。有的资料认为，带状组织与杂质元素的偏析有关。（1）钢水在结晶时，在枝晶之间富集了磷、硫等杂质，尤其是富集磷的地含碳量较低在热加工后的冷却过程中这些带状区首先析出先共析铁素体以后形成的珠光体自然也成为带状。（2）条状硫化物夹杂也可能促成带状。锻轧形成条状硫化物是先共析铁体形核的非自发核心，因而容易形成带状铁素体。由于带状组织相邻带的显微组织不同他们的性能也不同带状组织的存性和断面收缩率等在外力作用下性能低的带易暴露出来而且强弱带之间会生应力集中因而造成了总体力学性能的降低在锻造过程中或零件工作时常易沿着铁素体带或两相交界处开裂。因此消除带状组织是提高钢材性能的有效途径之一在实际生产中常采用高温退火工艺消除带状组织传统热处理工艺采用高温扩散退火消除带状织在本实验中研究脉冲电流辅助热处理在消除合金结构钢锻轧材中带状组方面的应用。1上世纪60年代苏联专家发现了电致塑性此后人们在脉冲电流这样一种特殊的处理材料的方式上进行了诸多研究脉冲感应淬火法便是感应热处理的新发展之一我国在脉冲电流热处理方面发展也十分迅速对于其应用范围也多集中在金属热处理的淬火方面,2r1合金结构钢钢锭式样若干2通过对实验式样施加不同的热处理方式观察带状组织改善状况和原式进行对比，并总结。3应用金相显微镜，观察合金结构钢中的带状组织，同时使用能谱仪，对微区成分进行分析，了解合金元素的分布状态。实验过程坚持求真务实、实事求是的原则，坚决杜绝实验作假，编造实验数据。1间1年7月3日1年7月14日）①在准备好的钢锭上，采用线切割技术，制备20个式样，式样尺寸如下图②将式样分为3组，A组式样12个，B组式样4个，C组式样4个。③将B组式样在线切割机上纵向剖开制备金相式样并在金相显微镜观察，了解带状组织的形貌特征。21年7月5①将C组式样2入1号电阻炉中，调好电炉温度860℃，加热结束后保温时间20分钟，关闭电源，打开炉门，将试样取出，放入油桶中冷却，冷却结束后，取出试样进行金相检验和分析。将C组另外2个式样置入2号电阻炉中调好电炉温度860℃加热结束后保温10分钟，关闭电源，随炉冷却，打开炉门，取出试样，进行金相检验和分析。通过以上步骤对比三组试样金相组织了解带状组织的形貌特征并分三组试样金相差异的原因。②将A组试样进行实验预处理。在奥氏体化过程中取2个试样两端面用两根导线分别焊接放入电阻炉加热，两根导线在炉外与MY一2005型脉冲电流发生器连接，将试样加热到温度930入1000A50HZ温180min内放入2个同样尺寸同样工艺路线不加脉冲电流的试样进行对比。取4的辅助热处理方式是将试样在860℃保温20min后在冷却过程中通入同样的和1/2R为20℃/min和50℃/min，并在电阻加热炉内放入4个同样尺寸不加脉冲电流的试样进行比，如下表所示。工艺编号脉冲电流保温温度保温时间冷速1保温过程中一 930℃18020℃/min2无3冷却过程中二 4

860℃ 20 50℃/min5冷却860℃2020℃/min6无③实验结束后对12个试样进行金相分析并采用日本产