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4Cr5MoSiV1Ti鋼的過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉變曲線

發(fā)布時間:2021-09-19 16:38
  采用Gleeble-1500D熱模擬試驗機測定了4Cr5MoSiV1Ti新型熱作模具鋼在不同冷卻速率下過冷奧氏體連續(xù)冷卻時的膨脹曲線,獲得4Cr5MoSiV1Ti鋼的臨界相變點,繪制其過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉變曲線。結果表明:4Cr5MoSiV1Ti鋼的加熱時先共析鐵素體全部溶入奧氏體的終了溫度、加熱時珠光體向奧氏體轉變的開始溫度、馬氏體轉變開始溫度、馬氏體轉變終了溫度分別為960,885,370,184℃;當冷卻速率低于1℃·s-1時,過冷奧氏體發(fā)生鐵素體、貝氏體和馬氏體相變;當冷卻速率在1~10℃·s-1時,發(fā)生貝氏體和馬氏體相變;當冷卻速率大于10℃·s-1時,只發(fā)生馬氏體相變;隨著冷卻速率的增加,4Cr5MoSiV1Ti鋼硬度升高。 

【文章來源】:機械工程材料. 2020,44(S2)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】:4 頁

【部分圖文】:

4Cr5MoSiV1Ti鋼的過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉變曲線


Cr5MoSiV1Ti鋼的升溫與降溫膨脹曲線

CCT曲線,CCT曲線,膨脹曲線,維氏硬度


4Cr5MoSiV1Ti鋼的CCT曲線

SEM形貌,速率,SEM形貌,馬氏體


由圖3可以看出,當冷卻速率為0.2℃·s-1時,鋼中存在鐵素體、貝氏體與馬氏體組織。在鋼以較慢的速率連續(xù)冷卻時,先共析鐵素體先在奧氏體晶界上形核長大,奧氏體中的碳含量增加,從而引起碳的擴散,為了保持相界面碳元素平衡,從奧氏體中不斷析出低碳的鐵素體,導致鐵素體不斷長大[20]。隨著冷卻速率的增加,鐵素體轉變點和結束點溫度不斷升高,鈦元素的細晶強化效果更加顯著,使得鐵素體在過冷奧氏體中更易形核長大。當冷卻速率為1℃·s-1時,組織為貝氏體與馬氏體,貝氏體在中溫區(qū)的相變?yōu)橐环N半擴散型的共格切邊,即通過短程擴散完成碳原子的轉移。在冷卻速率為50℃·s-1時,鋼中僅發(fā)生馬氏體相變,組織為取向不同的板條狀馬氏體組織。由圖4可以看出,隨著冷卻速率的增加,4Cr5MoSiV1Ti鋼的硬度升高。當冷卻速率為0.1℃·s-1時,鋼的硬度很低,僅為256HV,這是因為此時鋼中含有較多的軟相組織鐵素體;隨著冷卻速率的增加,鋼中貝氏體與馬氏體含量增加,同時組織中位錯密度增加[21],因此硬度急劇升高。當冷卻速率為1℃·s-1時,鋼的硬度為579HV,之后隨冷卻速率的增加,貝氏體含量減少,馬氏體含量增加,而貝氏體的硬度低于馬氏體的,因此該階段的硬度仍呈上升趨勢,但上升趨勢較為平緩,當冷卻速率為10℃·s-1時,硬度為638 HV。當冷卻速率大于10℃·s-1時,組織全部為馬氏體,硬度趨于平穩(wěn),當冷速為50℃·s-1時,硬度為656HV。綜上可知,隨著冷卻速率的增加,4Cr5MoSiV1Ti鋼的硬度增大的原因包括2個方面:一方面,隨著冷卻速率的增大,鐵素體細化而起到細晶強化效應,同時組織中位錯密度增加;另一方面,組織中鐵素體與貝氏體含量隨冷卻速率的增大而減少,馬氏體含量增加,并最終組織全部為高密度位錯的馬氏體。

【參考文獻】:
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]熱處理與鍛造工藝對H13熱作模具鋼組織與性能的影響[D]. 孫振亞.山東大學 2019



本文編號:3401962

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