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摘要
中锰马氏体耐磨钢是一种新型的低成本高性能耐磨钢，揭示钢中奥氏体晶粒长大行为，并建立精确的预测模型，对其组织和性能的调控至关重要。利用Gleeble-3500型热模拟试验机、金相显微镜和透射电子显微镜等设备，系统研究了中锰马氏体NM500钢在不同加热温度和保温时间下的奥氏体晶粒长大行为，探讨了微合金第二相对奥氏体晶粒长大行为的影响。研究结果表明，加热温度对试验钢中奥氏体晶粒长大的影响明显大于保温时间，且试验钢中奥氏体晶粒长大行为受基体中V(C,N)粒子析出行为的影响，其可分为两个阶段。当加热温度小于950℃时，试验钢中存在大量未溶的纳米级球状和短棒状V(C,N)粒子，能够有效地钉扎奥氏体晶界，奥氏体晶粒长大缓慢；但当加热温度不低于950℃时，试验钢中V(C,N)粒子大量溶解和粗化。其中，加热温度为950℃、保温时间为60 min时，试验钢中V(C,N)粒子的体积分数仅为0.041%,平均粒径增大至45.78 nm。其对奥氏体晶粒的钉扎作用显著减低，且随着温度升高，原子扩散速度加快，奥氏体晶粒快速长大。基于Beck模型，建立了试验钢中奥氏体晶粒等温长大动力学模型，计算得到低温及高温阶段试验钢中奥氏体晶粒长大表观激活能分别为66.561 kg/mol和170.416 kJ/mol,且奥氏体晶粒的理论计算值与实测结果吻合较好。
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