Q460E低碳貝氏體鋼的組織與性能研究
發(fā)布時間:2020-04-02 15:51
【摘要】: 本文對工廠提供的Q460E鋼進行不同溫度的正火、正火+回火處理。借助光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子萬能材料試驗機、顯微硬度計和沖擊試驗機等手段分析研究了正火、正火+回火溫度對試驗鋼組織和性能的影響,探索了Q460E低碳貝氏體鋼在不同熱處理條件下組織和性能變化規(guī)律及其原因。其目的是為了獲得良好的組織和性能以及具體的生產(chǎn)工藝,推廣和擴大該鋼種的應(yīng)用,為開發(fā)其它新貝氏體鋼提供理論基礎(chǔ)。這對降低結(jié)構(gòu)自重、延長結(jié)構(gòu)使用壽命、節(jié)能、環(huán)保等具有重大意義。 通過研究得到以下結(jié)果:完全正火態(tài)的主要組織是粒狀貝氏體,細小的M-A島條彌散地分布在鐵素體基體上。正火溫度升高,M-A島總量增大,島弦長及島間距減小,強度增加。亞溫正火的組織主要是鐵素體與貝氏體晶團。隨著亞溫正火溫度提高,細小的貝氏體晶團由零星排列到密集排列;成長的奧氏體晶核合并長大為較大的奧氏體晶粒;冷卻后局部能看到類似完全正火態(tài)的M-A島及大小不均勻的鐵素體,所以強度逐漸提高,直至780℃亞溫正火態(tài)的強度最高,繼續(xù)升高溫度強度又要下降。亞溫正火的力學(xué)性能接近完全正火,都具備良好的強韌性。Q460E鋼正火可以達到某些中碳調(diào)質(zhì)鋼的力學(xué)性能要求。 在200℃~400℃回火時,完全正火態(tài)的組織較為穩(wěn)定且力學(xué)性能良好;亞溫正火溫度越高,組織及力學(xué)性能的回火穩(wěn)定性越高,其力學(xué)性能與同一回火溫度下的完全正火態(tài)性能接近。 在500℃~600℃回火時,亞溫正火態(tài)的低溫(-40℃)沖擊韌性、塑性大幅提高。600℃回火時完全正火態(tài)的低溫韌性大幅降低,是由于碳化物在奧氏體晶界及M-A島邊緣析出造成的。
【圖文】:
圖1.2粒狀貝氏體(a)和粒狀組織(b)Fig.l.2MierostrUctureofgranularbainite(a)andgranularstrueture(b)現(xiàn)的一種貝氏體組織。當奧氏體冷卻到上貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)上限溫度范圍,體后,由于碳擴散到奧氏體中,使奧氏體不均勻地富碳,不再轉(zhuǎn)變?yōu)殍F體區(qū)域一般呈粒狀或長條狀、不連續(xù)、平行的排列在鐵素體基體中。鐵條狀亞單元組成并具有明顯的浮凸效應(yīng)。研究表明,粒狀貝氏體基體的狀態(tài)鐵素體的濃度;富碳奧氏體島中的合金元素含量與基體的平均含量碳量較高,例如18MnZCrMoB鋼中其含碳量平均為基體的5倍,各個也較大,它可以在相當于基體的含碳量的3.5一12倍范圍內(nèi)變化123]。富隨后的冷卻過程中有可能分解為鐵素體與碳化物,也有可能轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏奧氏體狀態(tài)保留到室溫。最可能的情況是部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,部室溫得到兩相組織,稱為M一A島組織。除了上述的粒狀貝氏體外,還似的一種粒狀組織(圖1.2(b)),它是塊狀小島無規(guī)律地分布在不規(guī)則
元素含量高的奧氏體包圍起來,從而形成粒狀貝氏體。(1)完全正火態(tài)組織結(jié)構(gòu)圖3.1(勺是920℃正火的光學(xué)顯微組織,從圖中可以看到大量纖細的條狀M一A島彌散的分布在鐵素體基體上。如圖3.10(a)所示,大部分貝氏體鐵素體呈細條狀,有些近于平行,大部分細小M一A島也呈細條狀,有些近于平行地、彌散地分布在鐵素體基體上,也有的細小長條狀M一A島雜亂彌散地分布在鐵素體基體上。從圖中可以明顯看出,在Q46oE低碳貝氏體鋼內(nèi)部雖然一些粒狀貝氏體鐵素體近于平行排列但也可以看到貝氏體鐵素體與M一A島細小且分布雜亂,,M一A島條的軸向互不相同,M一A島還優(yōu)先在原奧氏體晶界析出
【學(xué)位授予單位】:大連交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:TG142.1
本文編號:2612147
【圖文】:
圖1.2粒狀貝氏體(a)和粒狀組織(b)Fig.l.2MierostrUctureofgranularbainite(a)andgranularstrueture(b)現(xiàn)的一種貝氏體組織。當奧氏體冷卻到上貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)上限溫度范圍,體后,由于碳擴散到奧氏體中,使奧氏體不均勻地富碳,不再轉(zhuǎn)變?yōu)殍F體區(qū)域一般呈粒狀或長條狀、不連續(xù)、平行的排列在鐵素體基體中。鐵條狀亞單元組成并具有明顯的浮凸效應(yīng)。研究表明,粒狀貝氏體基體的狀態(tài)鐵素體的濃度;富碳奧氏體島中的合金元素含量與基體的平均含量碳量較高,例如18MnZCrMoB鋼中其含碳量平均為基體的5倍,各個也較大,它可以在相當于基體的含碳量的3.5一12倍范圍內(nèi)變化123]。富隨后的冷卻過程中有可能分解為鐵素體與碳化物,也有可能轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏奧氏體狀態(tài)保留到室溫。最可能的情況是部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,部室溫得到兩相組織,稱為M一A島組織。除了上述的粒狀貝氏體外,還似的一種粒狀組織(圖1.2(b)),它是塊狀小島無規(guī)律地分布在不規(guī)則
元素含量高的奧氏體包圍起來,從而形成粒狀貝氏體。(1)完全正火態(tài)組織結(jié)構(gòu)圖3.1(勺是920℃正火的光學(xué)顯微組織,從圖中可以看到大量纖細的條狀M一A島彌散的分布在鐵素體基體上。如圖3.10(a)所示,大部分貝氏體鐵素體呈細條狀,有些近于平行,大部分細小M一A島也呈細條狀,有些近于平行地、彌散地分布在鐵素體基體上,也有的細小長條狀M一A島雜亂彌散地分布在鐵素體基體上。從圖中可以明顯看出,在Q46oE低碳貝氏體鋼內(nèi)部雖然一些粒狀貝氏體鐵素體近于平行排列但也可以看到貝氏體鐵素體與M一A島細小且分布雜亂,,M一A島條的軸向互不相同,M一A島還優(yōu)先在原奧氏體晶界析出
【學(xué)位授予單位】:大連交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:TG142.1
【引證文獻】
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1 林鵬;低碳貝氏體鋼中組織與第二相析出物的研究[D];昆明理工大學(xué);2010年
本文編號:2612147
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