深冷軋制（液氮低溫）是在室溫冷軋基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種大變形手段，它能有效降低軋機(jī)負(fù)荷，同時(shí)在一定程度上能改善組織均勻性，且細(xì)化晶粒的能力明顯高于室溫冷軋，因此引起了廣大材料科研工作者的廣泛關(guān)注。耐磨板作為耐磨材料中最重要品種之一，其生產(chǎn)量和使用量約占耐磨材料總產(chǎn)量及用量的80%左右。由于耐磨板具有高韌性和良好的耐磨性，因而在化工、石化、軍工、輕工、結(jié)構(gòu)裝飾等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。
本項(xiàng)目以組織處于穩(wěn)定狀態(tài)的JFE-C400耐磨板為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行深冷軋制變形，其壓下量為90%，隨后對(duì)其進(jìn)行不同溫度和時(shí)間的退火處理，研究退火過(guò)程中耐磨板微觀組織變化及其對(duì)極化曲線的影響規(guī)律，為超細(xì)晶粒耐磨板的開發(fā)及工業(yè)應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)材料為JFE-C400耐磨板，化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為：C0.06，Si0.3，Mn0.6，P0.02，S0.005，Cr25，Ni20，N0.25，Nb0.5，余量為Fe。實(shí)驗(yàn)材料用真空感應(yīng)爐熔煉，將經(jīng)電渣重熔得到的電渣錠開坯鍛造成150mm（L）×100mm（W）×5mm（H）的板坯，將其線切割加工成100mm×20mm×5mm的軋制試樣，放入1230℃的熱處理爐中保溫45min后取出迅速放入冷水中，冷卻至室溫，隨即進(jìn)行深冷軋制變形。軋制實(shí)驗(yàn)在自制的二輥軋機(jī)上進(jìn)行。每道次變形期間需將試樣放在液氮中浸泡15min左右，然后將其取出迅速進(jìn)行軋制，每道次的變形量為10%，累計(jì)變形量為90%。將該試樣放入高溫箱式電爐進(jìn)行退火處理，退火溫度分別為600、700、800、900和1000℃，退火時(shí)間均為10min；同時(shí)為了對(duì)比退火時(shí)間對(duì)深冷軋制耐磨板組織和性能的影響，在800℃下對(duì)深冷變形耐磨板進(jìn)行不同時(shí)間的退火處理，退火時(shí)間分別為2、30和60min。借助光學(xué)顯微鏡、透射電鏡及電化學(xué)實(shí)驗(yàn)等方法研究了退火工藝對(duì)深冷軋制JFE-C400耐磨板的顯微組織和耐蝕性能的影響。
結(jié)果表明：退火溫度小于700℃，深冷變形組織處于回復(fù)階段，退火溫度大于700℃，深冷變形組織處于再結(jié)晶階段，再結(jié)晶晶粒尺寸處于亞微米量級(jí)；隨著退火溫度增大至1000℃后，再結(jié)晶晶粒明顯長(zhǎng)大至2μm左右。極化曲線測(cè)試結(jié)果表明，與深冷變形耐磨板相比，經(jīng)退火處理后耐磨板具有更高的耐磨性能，更高的韌性和硬度。