深过冷条件下珠光体特征尺寸及断裂行为分析

孟灿^1,2,3，徐平伟^1,2,3，李静^1,2,3,4，梁宇^1,2,3

1. 贵州大学材料与冶金学院2. 贵州省材料结构与强度重点实验室3. 高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合实验室4. 陆军装甲兵学院装备保障与再制造系

摘 要：采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、Instron拉伸机、原位拉伸等实验方法,研究了深过冷工艺对珠光体特征尺寸及断裂行为的影响。结果表明:在相同奥氏体晶粒尺寸条件下,过冷奥氏体通过深过冷条件后,比直接等温所得的珠光体团尺寸降低47.9%,珠光体平均片层间距细化12%。拉伸性能表明,在相同等温温度下,通过深过冷后的试样塑性指标明显提升。原位拉伸观察发现,直接等温试样珠光体团较大,变形协调性较差,微裂纹易在珠光体团内萌生,而深过冷试样珠光体团较细,珠光体团之间变形协调性更好,拉伸变形过程中裂纹萌生位置较少。对比断口附近裂纹扩展路径,直接等温试样中裂纹沿Fe₃C/α-Fe片扩展,而深过冷试样中裂纹沿珠光体团界扩展,因此通过调整相变条件实现对珠光体团尺寸的细化,能改变裂纹萌生扩展特点,提高材料塑性指标。

关键词：深过冷;珠光体特征尺寸;断裂行为;原位拉伸;裂纹路径;