借助熱力學(xué)計(jì)算軟件（Thermo-Calc）、光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電子顯微鏡（SEM）以及電子布氏硬度計(jì)（HBE-3000A）分別研究了1140℃固溶處理下保溫不同時(shí)間對自行研制的低鎳耐熱鑄鋼組織和性能的影響。Thermo-Calc計(jì)算結(jié)果表明,降低Ni后的新鋼種高溫組織為奧氏體和鐵素體雙相組織;通過金相觀察并輔助于Image Pro Plus統(tǒng)計(jì)軟件表明,隨著保溫時(shí)間增加,雙相組織中鐵素體含量逐漸增多,且兩相中存在富Cr區(qū),并隨保溫時(shí)間增長,Cr-rich先在兩相相界處（靠近奧氏體）聚集隨后消失;當(dāng)鐵素體中的Mo含量達(dá)到0.40%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）,基體中開始析出短桿狀MC型碳化物（MoC）;當(dāng)試樣在1140℃下保溫40 min時(shí),由于鐵素體含量明顯增加,分布更加均勻,且析出相的種類也由Nb₆C₅+M₂₃C₆增加為Nb₆C₅+M₂₃C₆+Mo C,其布氏硬度達(dá)到最高值。 

【文章來源】：材料熱處理學(xué)報(bào). 2015,36(S2)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

元素C含量變化對相圖的影響

材料熱處理學(xué)報(bào)第36卷圖2不同固溶時(shí)間下試樣的顯微組織Fig．2Themicrostructureofsampleswithdifferentsolutiontime(a)as-cast;(b)20min;(c)40min;(d)60min;(e)90min;(f)120min90min，二次奧氏體逐漸長大成橢球狀;當(dāng)時(shí)間達(dá)到120min時(shí)，奧氏體在鐵素體基體上呈團(tuán)簇狀分布且沒有細(xì)小顆粒狀二次奧氏體。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)固溶時(shí)間對兩相的比例也有一定影響。由于經(jīng)過腐蝕后顯現(xiàn)的是奧氏體，并且考慮到在熱處理過程中，鐵素體可能會轉(zhuǎn)變成σ相或分解為奧氏體和σ相，因此選擇計(jì)算奧氏體相的體積百分比更加準(zhǔn)確合理［7］。借助ImageProPlus統(tǒng)計(jì)軟件分別統(tǒng)計(jì)鑄態(tài)和不同固溶處理后試樣的金相照片各10張，借用面積百分比表示試樣中奧氏體組織百分含量，取平均值，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。試樣鑄態(tài)時(shí)奧氏體量達(dá)到57%;在1140℃固溶20min時(shí)，奧氏體含量達(dá)到了48%;當(dāng)保溫時(shí)間為40min時(shí)，奧氏體組織減少到46%;當(dāng)固溶時(shí)間為60min時(shí)奧氏體39%;時(shí)間繼續(xù)增加至120min時(shí)，只剩下37%左右。由上述分析可知，隨著固溶時(shí)間的增加，奧氏體含量逐漸降低鐵素體含量逐漸增加。表2不同固溶時(shí)間的奧氏體量Table2AustenitecontentatdifferentsolutiontimeSolutiontimecast20min40min60min90min120minAustenitefraction/%574846393837在雙相鋼凝固過程中，優(yōu)先形成Cr、Mo含量較高的鐵素體，隨著凝固過程的進(jìn)行，在局部區(qū)域，奧氏體形成元素就會富集，從而促使奧氏體形成，結(jié)果就形成鐵素體基體上分布著各種形態(tài)的奧氏體組織。圖3線掃描SEM照片及EDS能譜Fig．3SEMphotoandEDSspectraoflinescanning(a)SEMphoto;(b)EDSspectra固溶態(tài)的試樣SEM顯微組織示于圖3(a)中。為了測定鐵素體、晶界以及奧氏體上元素的分布，分別對Cr和Ni元素在圖中位置進(jìn)行了EDS能譜線

跎俚?6%;當(dāng)固溶時(shí)間為60min時(shí)奧氏體39%;時(shí)間繼續(xù)增加至120min時(shí)，只剩下37%左右。由上述分析可知，隨著固溶時(shí)間的增加，奧氏體含量逐漸降低鐵素體含量逐漸增加。表2不同固溶時(shí)間的奧氏體量Table2AustenitecontentatdifferentsolutiontimeSolutiontimecast20min40min60min90min120minAustenitefraction/%574846393837在雙相鋼凝固過程中，優(yōu)先形成Cr、Mo含量較高的鐵素體，隨著凝固過程的進(jìn)行，在局部區(qū)域，奧氏體形成元素就會富集，從而促使奧氏體形成，結(jié)果就形成鐵素體基體上分布著各種形態(tài)的奧氏體組織。圖3線掃描SEM照片及EDS能譜Fig．3SEMphotoandEDSspectraoflinescanning(a)SEMphoto;(b)EDSspectra固溶態(tài)的試樣SEM顯微組織示于圖3(a)中。為了測定鐵素體、晶界以及奧氏體上元素的分布，分別對Cr和Ni元素在圖中位置進(jìn)行了EDS能譜線掃描分析，分析結(jié)果示于圖3(b)中。線掃描分析結(jié)果表明，合金元素Cr在淺灰色素體區(qū)域出現(xiàn)富集現(xiàn)象，在灰90

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3283712