由变形引起的碳化物低温析出及其对残余应力的影响

《steel research international》：The Low-Temperature Precipitation of Carbides Induced by Deformation and its Effect on Residual Stress

残余应力释放与碳化物析出行为关系研究，采用应变能耦合热能机制分析ε-过渡碳化物析出规律，通过预处理降低扩散势垒，实现125℃低温析出，使NM300TP钢残余应力减少10.3%，磨损性能提升0.015，硬度增加11.3HV0.5。

　　

摘要

碳化物的析出是残余应力松弛的关键机制，而低温下碳化物的析出对于制备低应力、高性能材料至关重要。本文研究了在应变能和热能共同作用下ε-转变碳化物的析出行为及其对材料残余应力和机械性能的影响，以耐磨钢NM300TP为研究对象，结合了实验和第一性原理计算方法。结果表明，预变形会加速局部碳的过饱和状态并降低碳原子的扩散障碍，从而改变常规热处理过程中的碳化物析出行为，并诱导ε-转变碳化物的低温析出。这使得NM300TP在低温下实现残余应力松弛，并获得优异的机械性能。经过10%的预变形处理后，ε-转变碳化物的析出温度从200°C降至125°C。与在200°C进行常规回火处理相比，经过10%预变形后再在125°C进行低温回火的样品，其残余应力降低了10.3%，绝对耐磨性提高了0.015%，硬度增加了11.3 HV_0.5。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。