 采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及差示扫描量热仪(DSC)研究耐磨弯头的铸态合金及其热处理态合金的显微组织以及相转变行为，分析在不同温度和应变率下的力学行为、断裂模式以及表面细晶层组织形貌，揭示温度和应变率对不同耐磨弯头微观组织的力学行为和断裂特性的影响，并结合凝固理论分析组织形貌及其形成。
通过从β相区凝固的方法可以获得组织细小的耐磨弯头铸态合金，在M=[0～10]%范围内，V，Nb，Cr，Zr和Hf的添加均可以强化耐磨弯头合金。对耐磨弯头的粒度分布、形貌、浆料黏度、型壳抗弯强度和断裂形貌之间的关系进行研究，当合金元素属于同副族、且杂化状态相同时，元素对最大共价电子数目不敏感。在冷却速率下耐磨复合弯头表面细晶层形成初生γ相，而冷却能力更小的陶瓷型试样则无初生γ相，其中合金的铸态平均晶粒多在20μm左右。耐磨弯头的断裂方式均由穿晶解理断裂转变为穿晶断裂与沿晶断裂的混和模式，最后转变为沿晶断裂方式。当合金元素属于同副族、而不同杂化状态时，元素的成键电子数目较大，则强化作用较强，凝固过程中γ晶能够直接从β相中形核，β相与γ相沿初始α晶界共存。高应变率范围内(320-1350s-1)无明显的应变率相关性;韧脆转变温度(BDTT)随应变率的增加而升高，耐磨弯头的铸态组织细小、致密。将试样加热到1300℃，保温5h，耐磨弯头在凝固过程中的相转变顺序为L→L+β→β→α+β→α+βr→α+γ+βr→(α2+γ)片层+γ+βr，铸态组织的片层组织不均匀，且在组织内部存在较大的偏析。
在韧脆转变温度以下，随着温度的上升，耐磨弯头的铸态组织有所长大，显微组织与铸态组织相比有一定程度的粗化，但是耐磨弯头的片层更加平整稳定，偏析也明显得到改善。
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