本文關(guān)鍵詞：節(jié)Ni低溫鋼組織性能及亞穩(wěn)奧氏體穩(wěn)定性影響因素的研究

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【摘要】：傳統(tǒng)的Ni系低溫鋼Ni含量高,合金化成本高,降低Ni含量成為低溫鋼的一個重要發(fā)展方向。而鋼中穩(wěn)定奧氏體的存在能明顯提高鋼的韌性水平,此類奧氏體主要是在回火過程中生成的,因此回火工藝對低溫鋼的組織和力學(xué)性能影響較大。另一方面,低溫鋼的力學(xué)性能與鋼中亞穩(wěn)奧氏體的穩(wěn)定性密切相關(guān)。本文以新型節(jié)Ni低溫鋼(5.5Ni鋼3.5Mn鋼與Mn-Ni系合金鋼)為研究對象,分別研究了回火工藝對節(jié)Ni低溫鋼組織演變和力學(xué)性能的影響以及影響亞穩(wěn)奧氏體穩(wěn)定性的因素。利用XRD、SEM及TEM等方法研究了不同回火溫度下5.5Ni鋼中逆轉(zhuǎn)變奧氏體含量、形貌和尺寸等的變化,探討了回火溫度對5.5Ni鋼力學(xué)性能的影響規(guī)律。580～600℃回火,試驗(yàn)鋼的抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度變化不明顯,620℃回火后,抗拉強(qiáng)度有小幅提高,屈服強(qiáng)度卻有大幅降低,延伸率持續(xù)升高。在580～620℃回火,隨著回火溫度的升高,5.5Ni鋼中的逆轉(zhuǎn)變奧氏體體積分?jǐn)?shù)雖逐漸增加,沖擊功卻不斷降低。5.5 Ni鋼低溫韌性的優(yōu)劣不僅取決于逆轉(zhuǎn)變奧氏體的含量,更取決于逆轉(zhuǎn)變奧氏體的形態(tài)及其穩(wěn)定性。鋼中存在著兩類逆轉(zhuǎn)變奧氏體,一類是片層狀,寬度為20 nm,長度不一,有利于提高鋼的低溫韌性；另一類是塊狀,呈團(tuán)簇狀分布,尺寸200 nm左右,對鋼的低溫韌性有害。穩(wěn)定程度高,且細(xì)小均勻彌散分布的片層狀逆轉(zhuǎn)變奧氏體是580℃回火后沖擊功高達(dá)148J的主要原因。利用OMXRD、EBSD等方法研究回火時間對3.5Mn低溫鋼組織和力學(xué)性能的影響,探討回火過程中板條馬氏體的再結(jié)晶行為。軋態(tài)試樣在回火過程中板條馬氏體部分發(fā)生再結(jié)晶,且隨著回火時間的延長,再結(jié)晶晶粒越多,而軋態(tài)鋼板經(jīng)過淬火熱處理,在進(jìn)行回火熱處理后仍保留馬氏體板條結(jié)構(gòu),即使保溫時間長達(dá)100h,板條馬氏體也很少發(fā)生再結(jié)晶。馬氏體的再結(jié)晶行為與回火前的狀態(tài)等相關(guān),回火前是軋態(tài)的試樣,板條馬氏體發(fā)生再結(jié)晶的幾率就越高�；鼗鹬�,試樣的硬度值均較高,經(jīng)回火熱處理后,硬度值均急劇下降,且軋態(tài)試樣經(jīng)過回火熱處理后,其硬度值下降速率更快。利用XRD及EBSD等方法探討回火溫度,奧氏體的形貌、分布、尺寸以及穩(wěn)定化元素的含量等對Mn-Ni鋼中奧氏體穩(wěn)定性的影響。隨著回火溫度的升高,逆轉(zhuǎn)變奧氏體體積分?jǐn)?shù)先升高后下降,且650℃回火試樣中的逆轉(zhuǎn)變奧氏體極不穩(wěn)定。位于小角度晶界上或馬氏體板條間的逆轉(zhuǎn)變奧氏體穩(wěn)定性最高,大角度晶界上次之,位于大角度三叉晶界處的最不穩(wěn)定。在大角度三叉晶界處,逆轉(zhuǎn)變奧氏體晶粒尺寸越小,其穩(wěn)定性越高。逆轉(zhuǎn)變奧氏體的穩(wěn)定性還與其中的C、Mn與Ni等穩(wěn)定化元素的含量相關(guān),穩(wěn)定化元素的含量越高,奧氏體穩(wěn)定性越高。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1163822