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冷拉拔珠光体钢丝被广泛用于桥梁缆索用钢丝、汽车轮胎钢帘线、钢丝绳等高端金属丝材的生产,调整合金成分及完善热处理方案对其盘条及后续冷拔钢丝的组织和性能具有极其重要的作用。同时奥氏体晶粒尺寸对产品最终性能具有重要影响,探索原奥氏体晶粒尺寸等微观组织参量有利于认识珠光体各微观组织尺寸与性能的关系,从而实现对结构件微观组织进行针对性的控制,因此其变化规律备受关注。本文设计了一组高碳钢(Al-Free&1.5Al),应用氧化法测定奥氏体晶粒尺寸、Thermecmaster热模拟机进行连续冷却转变试验,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、理论计算等手段,研究了Al元素对奥氏体晶粒大小的影响以及对试验用钢连续缓慢冷却转变过程及其微观组织结构的影响。主要的研究结果如下:1、改变不同的加热温度和保温时间研究Al元素对奥氏体晶粒的影响。结果表明:两种钢奥氏体晶粒尺寸都随着温度或者时间的升高而增大,但1.5Al钢的晶粒尺寸大小及增长速率都比Al-Free钢的要小;且当温度高于1000℃时,随着温度的升高,Al-Free钢的晶粒尺寸出现快速粗化现象,而1.5Al钢仍保持缓慢长大趋势。说明Al元素具有细化奥氏体晶粒和抑制该高碳钢在高温阶段(高于1000℃)奥氏体晶粒粗化的作用。2、1.5 wt.%Al的加入使该合金体系的Ac1点提高了13°C,Ac3点提高71°C,扩大了合金体系的α+γ两相区。共析转变温度的提高加快了碳在奥氏体中的扩散速度,增加了珠光体相变的热力学驱动力,从而促进了珠光体相变。3、对不同冷却速度(0.1、0.5、1.0、10℃/s)下两种钢的连续冷却转变过程及组织结构进行研究,测量其相变温度,建立连续冷却转变(CCT)曲线,实验结果发现1.5 wt.%Al元素的加入,提高了该合金体系珠光体转变的临界冷却速度及相同冷速下的珠光体转变量。4、在0.1℃/s缓慢冷却条件下,1.5Al钢可以获得较细的珠光体片层间距(120nm)和较高的硬度(336 HV1),而Al-Free合金具有较大珠光体片层间距(150 nm)和较低的硬度(318 HV1),说明Al元素可以较为显著的细化珠光体片层间距和增加组织硬度。