采用Gleeble-1500D熱模擬試驗(yàn)機(jī)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(diǎn),繪制其過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線。結(jié)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(zhuǎn)變的開始溫度、馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度、馬氏體轉(zhuǎn)變終了溫度分別為960,885,370,184℃;當(dāng)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(dāng)冷卻速率在1～10℃·s^-1時,發(fā)生貝氏體和馬氏體相變;當(dāng)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(jī)械工程材料. 2020,44(S2)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

Cr5MoSiV1Ti鋼的升溫與降溫膨脹曲線

4Cr5MoSiV1Ti鋼的CCT曲線

由圖3可以看出，當(dāng)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(kuò)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(dǎo)致鐵素體不斷長大[20]。隨著冷卻速率的增加，鐵素體轉(zhuǎn)變點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)溫度不斷升高，鈦元素的細(xì)晶強(qiáng)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(dāng)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(kuò)散型的共格切邊，即通過短程擴(kuò)散完成碳原子的轉(zhuǎn)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(dāng)冷卻速率為0.1℃·s-1時，鋼的硬度很低，僅為256HV，這是因?yàn)榇藭r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(dāng)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(dāng)冷卻速率為10℃·s-1時，硬度為638 HV。當(dāng)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(dāng)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(xì)化而起到細(xì)晶強(qiáng)化效應(yīng)，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(xiàn)】：
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本文編號：3401962