0.6Ni中碳合金鋼的奧氏體連續(xù)冷卻轉變行為
發(fā)布時間：2021-02-03 18:04
通過熱模擬試驗、光學和掃描電鏡（SEM）觀察以及維氏硬度測試,研究了0. 6Ni中碳合金鋼的動態(tài)和靜態(tài)奧氏體連續(xù)冷卻轉變規(guī)律,分析了變形以及合金元素Ni對中碳合金鋼奧氏體轉變行為的影響。結果表明:奧氏體變形有效抑制了0. 6Ni中碳合金鋼連續(xù)冷卻后鐵素體和珠光體的形成,大幅促進了貝氏體和馬氏體相變,將全馬氏體臨界冷速由5℃/s降低到3℃/s。試驗鋼在動態(tài)連續(xù)冷卻條件下,冷速為3℃/s時,全馬氏體組織顯微硬度為810 HV0. 1;而靜態(tài)連續(xù)冷卻條件下,冷速為5℃/s時,全馬氏體組織顯微硬度為689 HV0. 1。奧氏體變形的再結晶細化作用可以明顯細化冷卻后的馬氏體組織,進而提高馬氏體的硬度。在奧氏體靜態(tài)連續(xù)冷卻條件下,中碳合金鋼中0. 6Ni元素的加入,抑制了鐵素體和珠光體相變,大幅促進貝氏體和馬氏體相變,提高了奧氏體的穩(wěn)定性,將Ms點從329℃降低到304℃,馬氏體臨界冷速從0. 5℃/s降低到0. 3℃/s;相對于約0. 4Mn元素的加入,0. 6Ni元素的加入可以大幅抑制鐵素體和珠光體相變,可以將Ms點從320℃降低到304℃,同時可以有效細化奧氏體冷卻后的顯微組織。
【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(04)北大核心
【文章頁數】：6 頁
【部分圖文】：
試驗鋼奧氏體動態(tài)連續(xù)冷卻不同冷速下的顯微組織
試驗鋼奧氏體靜態(tài)連續(xù)冷卻不同冷速下的顯微組織
式中，A為試樣整體的顯微硬度(HV);Ai為某一單相組織的顯微硬度(HV);fi為某一單相組織的體積分數(%)。如圖3(a)所示為試驗鋼奧氏體動態(tài)冷卻條件下，不同冷速下冷卻后顯微組織中各相的硬度和試樣的整體硬度。由圖3(a)可以看出，隨著冷速增加，整體顯微硬度逐漸增加;冷卻速度在0.1～0.3℃/s時，隨著冷卻速度的增大，硬度有所增大，但是增大程度不太明顯，這是因為貝氏體組織構成變化不大，在0.3℃/s冷速下轉變生成的馬氏體還很少。當冷速增加到0.5℃/s及以上時，硬度增大較為明顯，其主要原因是由于馬氏體組織含量的增大使得整體硬度也隨之增大。當冷卻速度達到3～15℃/s之間，硬度呈現小幅度增大的趨勢。這是由于當冷速達到一定程度以后，材料完全轉變?yōu)轳R氏體組織，試樣硬度的增加主要取決于馬氏體板條組織的細化以及碳化物的析出[21-22]。如圖3(b)所示為試驗鋼奧氏體靜態(tài)冷卻條件下，不同冷速下冷卻后顯微組織中各相的硬度和試樣的整體硬度。由圖3(b)可以看出，隨著冷速增加，整體顯微硬度也逐漸增加，但相對于相同冷速動態(tài)條件下的硬度整體偏小;冷卻速度為0.1～0.3℃/s時，顯微硬度增大較為明顯，結合顯微組織分析可知，這是由于組織中出現了大量的貝氏體組織以及少量的馬氏體，珠光體的體積分數大幅減少，由于馬氏體含量較少很難和貝氏體硬度區(qū)分，因此圖3(b)中將貝氏體和馬氏體硬度疊加計算并以“B+M”表示以貝氏體為主，以“M+B”表示以馬氏體為主。當冷卻速度繼續(xù)增大直至3℃/s時，顯微硬度呈顯著增加趨勢，達到570 HV0.1，其主要原因為貝氏體的體積分數越來越小，而馬氏體的體積分數相應增大。當冷卻速度達到5～15℃/s，顯微硬度繼續(xù)增大，由689 HV0.1增大至749 HV0.1，此時顯微組織為全馬氏體組織，試樣硬度的增加主要取決于馬氏體板條組織的細化以及碳化物的析出。從圖2可以看出，冷卻速度為15℃/s時的馬氏體板條明顯比5℃/s的更加細化，對顯微組織整體硬度的提高有促進作用。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]銅對管線鋼連續(xù)冷卻轉變行為的影響[J]. 胡光,史顯波,曾云鵬,嚴偉,單以銀,楊柯. 金屬熱處理. 2019(07)
[2]Cr-Mo系調質鋼的連續(xù)冷卻轉變規(guī)律[J]. 孫巖,安治國,張國濤,孫曉冉,趙中昱,王兵. 金屬熱處理. 2019(04)
[3]一種高強無碳貝氏體非調質鋼的過冷奧氏體動態(tài)連續(xù)冷卻轉變曲線[J]. 陳明毅,楊占兵,陳曦,王福明. 金屬熱處理. 2018(11)
[4]顯微組織和溫度對42CrMo4鋼力學性能的影響[J]. 高紅梅,文超,孫軼山. 材料熱處理學報. 2018(03)
[5]42CrMo鋼半軸的斷裂失效分析[J]. 劉敬平,王翠芳,盧杉. 熱加工工藝. 2017(16)
[6]晶粒尺寸對貝氏體鋼SDP1的連續(xù)冷卻轉變規(guī)律的影響[J]. 李曉成,鄭亞風,吳曉春. 材料導報. 2017(06)
[7]國內外軸承鋼的現狀與發(fā)展趨勢[J]. 李昭昆,雷建中,徐海峰,俞峰,董瀚,曹文全. 鋼鐵研究學報. 2016(03)
[8]Ni對新型壓鑄模具鋼連續(xù)冷卻轉變規(guī)律的影響[J]. 何雪松,左鵬鵬,吳曉春. 材料熱處理學報. 2015(10)
[9]Mn和Mo對耐候鋼連續(xù)冷卻轉變行為和強度的影響[J]. 王納,張宇,李小寶,何玉春. 金屬熱處理. 2015(03)
[10]42CrMo鋼大直徑長軸件的淬火冷卻工藝[J]. 管敏超,李振華,左訓偉,陳乃錄. 金屬熱處理. 2015(01)
本文編號：3016938
【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(04)北大核心
【文章頁數】：6 頁
【部分圖文】：
試驗鋼奧氏體動態(tài)連續(xù)冷卻不同冷速下的顯微組織
試驗鋼奧氏體靜態(tài)連續(xù)冷卻不同冷速下的顯微組織
式中，A為試樣整體的顯微硬度(HV);Ai為某一單相組織的顯微硬度(HV);fi為某一單相組織的體積分數(%)。如圖3(a)所示為試驗鋼奧氏體動態(tài)冷卻條件下，不同冷速下冷卻后顯微組織中各相的硬度和試樣的整體硬度。由圖3(a)可以看出，隨著冷速增加，整體顯微硬度逐漸增加;冷卻速度在0.1～0.3℃/s時，隨著冷卻速度的增大，硬度有所增大，但是增大程度不太明顯，這是因為貝氏體組織構成變化不大，在0.3℃/s冷速下轉變生成的馬氏體還很少。當冷速增加到0.5℃/s及以上時，硬度增大較為明顯，其主要原因是由于馬氏體組織含量的增大使得整體硬度也隨之增大。當冷卻速度達到3～15℃/s之間，硬度呈現小幅度增大的趨勢。這是由于當冷速達到一定程度以后，材料完全轉變?yōu)轳R氏體組織，試樣硬度的增加主要取決于馬氏體板條組織的細化以及碳化物的析出[21-22]。如圖3(b)所示為試驗鋼奧氏體靜態(tài)冷卻條件下，不同冷速下冷卻后顯微組織中各相的硬度和試樣的整體硬度。由圖3(b)可以看出，隨著冷速增加，整體顯微硬度也逐漸增加，但相對于相同冷速動態(tài)條件下的硬度整體偏小;冷卻速度為0.1～0.3℃/s時，顯微硬度增大較為明顯，結合顯微組織分析可知，這是由于組織中出現了大量的貝氏體組織以及少量的馬氏體，珠光體的體積分數大幅減少，由于馬氏體含量較少很難和貝氏體硬度區(qū)分，因此圖3(b)中將貝氏體和馬氏體硬度疊加計算并以“B+M”表示以貝氏體為主，以“M+B”表示以馬氏體為主。當冷卻速度繼續(xù)增大直至3℃/s時，顯微硬度呈顯著增加趨勢，達到570 HV0.1，其主要原因為貝氏體的體積分數越來越小，而馬氏體的體積分數相應增大。當冷卻速度達到5～15℃/s，顯微硬度繼續(xù)增大，由689 HV0.1增大至749 HV0.1，此時顯微組織為全馬氏體組織，試樣硬度的增加主要取決于馬氏體板條組織的細化以及碳化物的析出。從圖2可以看出，冷卻速度為15℃/s時的馬氏體板條明顯比5℃/s的更加細化，對顯微組織整體硬度的提高有促進作用。
【參考文獻】：
期刊論文
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[4]顯微組織和溫度對42CrMo4鋼力學性能的影響[J]. 高紅梅,文超,孫軼山. 材料熱處理學報. 2018(03)
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[6]晶粒尺寸對貝氏體鋼SDP1的連續(xù)冷卻轉變規(guī)律的影響[J]. 李曉成,鄭亞風,吳曉春. 材料導報. 2017(06)
[7]國內外軸承鋼的現狀與發(fā)展趨勢[J]. 李昭昆,雷建中,徐海峰,俞峰,董瀚,曹文全. 鋼鐵研究學報. 2016(03)
[8]Ni對新型壓鑄模具鋼連續(xù)冷卻轉變規(guī)律的影響[J]. 何雪松,左鵬鵬,吳曉春. 材料熱處理學報. 2015(10)
[9]Mn和Mo對耐候鋼連續(xù)冷卻轉變行為和強度的影響[J]. 王納,張宇,李小寶,何玉春. 金屬熱處理. 2015(03)
[10]42CrMo鋼大直徑長軸件的淬火冷卻工藝[J]. 管敏超,李振華,左訓偉,陳乃錄. 金屬熱處理. 2015(01)
本文編號：3016938
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