在42CrMo鋼基礎(chǔ)成分中配合添加Al-Ti和Al-B元素,通過末端淬火實驗和截面硬度實驗對比分析3種42CrMo鋼淬透性的差異,并通過OM、SEM等手段觀察晶粒形貌以及不同部位淬火后顯微組織,利用三維原子探針（3DAP）分析元素分布,通過常規(guī)力學(xué)性能實驗檢測其常溫拉伸和低溫沖擊性能。結(jié)果表明,AlTi、Al-B的添加均使42CrMo鋼淬透性提高,Al-B鋼增加淬透性作用更大,淬火后距淬火端25 mm處的硬度增加6 HRC,直徑42、48和56 mm截面的心部硬度分別增加7、10和14 HRC,并且使鋼的抗拉強(qiáng)度R_m≥1200 MPa,-40℃下沖擊吸收功KV₂≥27 J,力學(xué)性能滿足低溫環(huán)境下螺栓用鋼的使用要求。通過化學(xué)相分析實驗和TTT曲線測定,表明Al-Ti配合添加,Ti發(fā)揮固氮作用形成TiN,使Al固溶于鐵素體中,抑制貝氏體產(chǎn)生;Al-B配合添加,一部分Al發(fā)揮固氮作用,另外一部分Al與B共同固溶于鋼中,抑制珠光體和鐵素體的轉(zhuǎn)變,增加實驗用鋼在較低的冷速下獲得馬氏體的能力,提高鋼的淬透性。通過3DAP實驗分析鋼中各元素的分布情況,其中... 

【文章來源】：金屬學(xué)報. 2020,56(10)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

實驗用鋼的末端淬火淬透性曲線

實驗用鋼的截面硬度曲線

為了比較3種鋼淬火后獲得的淬火深度差異，結(jié)合末端淬火曲線，觀察了在距離淬火端25和35 mm處的顯微組織，如圖4所示。實驗用鋼的組織由馬氏體(M)和具有碳化物顆粒的貝氏體(B)[36,37]組成，1#鋼組織主要為70%B+30%M (面積分?jǐn)?shù))的混合組織；2#鋼為粗大馬氏體組織和少量貝氏體混合組織，3#鋼主要為馬氏體加少量貝氏體的混合組織；2#鋼中35 mm處貝氏體組織較25 mm處有所增加，3#鋼組織變化不明顯。圖5為3種實驗用鋼不同規(guī)格淬火后橫截面的心部組織。可以看到，3種鋼隨著截面直徑的增加，心部組織的貝氏體組織含量增多。當(dāng)截面直徑為42 mm時，1#鋼心部貝氏體組織較多，碳化物顆粒粗大，2#鋼心部出現(xiàn)少量貝氏體組織[38]，且尺寸較小，均勻分布在各晶粒內(nèi)，未有粗大貝氏體產(chǎn)生，3#鋼心部組織基本為馬氏體組織，只有極少量的貝氏體產(chǎn)生；當(dāng)截面直徑為48 mm時，1#和2#鋼心部貝氏體組織增加，而3#鋼組織未有明顯變化；當(dāng)截面直徑為56 mm時，2#鋼中貝氏體組織的碳化物顆粒變粗，貝氏體組織含量未有明顯增加，3#鋼心部貝氏體組織略有增加，但仍以馬氏體組織為主。表明2#、3#鋼的淬透性較基礎(chǔ)鋼(1#鋼)均有提高，心部淬火組織可獲得90%(面積分?jǐn)?shù))以上的馬氏體組織。其中添加Al-B元素的3#鋼淬火深度較添加Ti-Al元素的2#鋼更好，其淬透性能更高，可以實現(xiàn)直徑56 mm完全淬透。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3577158