ZG25Mn18Cr4是大型汽轮发电机上定子压圈专用的高锰无磁钢,具有极高的加工硬化速率,对其铸造成形后的机械加工有极大的影响.对高锰奥氏体钢加工硬化这一现象已开展了许多深入细致的研究工作,早期研究认为与高锰耐磨钢Mn13一样,是应变诱发的α,马氏体所致.随着电子显微技术的发展,人们在变形试样中并未观察到α,马氏体,却分别发现了ε马氏体、层错、孪晶和位错等多种组织形态,并由此发展出多种加工硬化机制.笔者通过研究证明,由于高锰奥氏体钢的层错能较低,在应力作用下很容易产生层错,大量层错的出现才是ZG25Mn18Cr4加工硬化的主要原因.该层错强化机制在理论上丰富和完善了高锰无磁钢及耐磨钢的加工硬化机理,在实际应用上对材料成分设计与生产工艺有积极的指导作用.
ZG25Mn18Cr4钢的普通铸态金相组织其形态特征是在粗大奥氏体晶粒基体上有十分发达的树枝晶组织,对性能和加工要求比较高的工件可进行高温下长时间退火处理,减轻枝晶偏析,获得比较均匀的奥氏体组织金相显微观察显示,就是在普通铸态金相试样中,也常常发现在粗大奥氏体晶粒内部存在位向各异、相互交叉、形似滑移线的条纹,条纹不越过奥氏体晶界,分布较为均匀,数量较少.但试样经过不同程度的塑性变形后,可以发现条纹数量明显增多 ,且随着变形量的增大而密度逐渐增加,反映出条纹与变形过程的密切关系.
ZG25Mn18Cr4的硬度值为HRC15,而随着变形量的增加,硬度值逐渐升高,当变形量大于20%时,其硬度值可升高到HRC35以上.当变形量大于20%时,其硬度值增幅较小,说明ZG25Mn18Cr4在变形初期的加工硬化能力远高于后期.生产实践中也发现ZG25Mn18Cr4在机械加工过程中,一旦开始加工,发生变形,工件就很快产生加工硬化而变得难以变形或切削加工.
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