低Ni无Co马氏体时效钢强韧化研究
发布时间：2021-09-18 13:28
本文通过Thermo-Calc热力学计算、物理化学相分析、SEM组织分析优化了00Ni14Cr3Mo3Ti马氏体时效钢的固溶处理工艺。并研究了固溶温度对00Ni14Cr3Mo3Ti、00Ni13Cr9MoTi马氏体时效钢奥氏体晶粒大小的影响;在光学金相显微镜（OM）和扫描电子显微镜（SEM）下,观察了固溶、时效态的显微组织;研究了固溶温度对00Ni14Cr3Mo3Ti、00Ni13Cr9MoTi马氏体时效钢时效态冲击韧性的影响;并用扫描电子显微镜（SEM）观察了不同热处理工艺下的冲击断口形貌;研究了固溶温度对试验钢时效态拉伸性能的影响。试验结果表明: Thermo-Calc计算无钴00Ni14Cr3Mo3Ti马氏体时效钢的平衡析出相,发现低温固溶时有未溶的Laves-Fe2（Mo、Ti）相,该相在805℃完全溶解。物理化学相分析验证在750℃、800℃固溶处理时未溶相为Laves相,850℃时未检测到。但通过SEM组织分析,固溶温度为850℃,基体中还有少量未溶的Laves相,900℃完全溶解。所以优化00Ni14Cr3Mo3Ti马氏体时效钢的最佳固溶温度在850-900℃范围内,以使...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Fe-Ni平衡相图
中北大学学位论文到过饱和固溶体提供前提条件。 图1.2为 Fe-Ni系亚稳态转变相图。从图1.2可知马时效钢在从奥氏体化温度（固溶处理）冷却时，到达MS温度和形成马氏体以前没有其他类型的相变，淬透性与冷却速度无关。加入其他合金元素，则使MS温度发生改这并不改变转变与冷却速率无关这一特性。从图1.2中还可以看到γ→α＇的转变温度α＇→γ的转变温度滞后一个温度区间，这个温度滞后区间对马氏体时效钢至关重为时效过程就是在这个温度区间进行的。在这个区间内没有逆变奥氏体生成，合金原子还有一定的扩散能力，可以偏聚成沉淀相析出，产生时效硬化。大部分级别的体时效钢MS在200-300℃度之间，并在室温时完全转变为马氏体。该马氏体为低碳立方 (bcc)的高位错密度的板条马氏体，硬度较低，具有良好的延展性。
图1.3 Co-Mo协作效应Fig.1.3 Co-Mo interaction时效钢中对强韧性都有利的合金元素。与含钴马氏体时效Mo作为析出相的强化作用减弱。Floreen[9]等人认为，在无钴1%- 6%之间时，Mo每增加1%材料的RP0.2会增加14MPa，而钢中，Mo每增加1%材料的屈服强度RP0.2会增加138Mpa[5]的富钼析出物，在强化的同时保持钢的韧性中起着重要作出相和杂质原子P、S、Sn等沿原奥氏体晶界析出[25]，从而避裂韧性。Mo可以同时降低马氏体开始转变温度和马氏体转会生成残余奥氏体，18Ni系马氏体时效钢中钼的质量分数钴马氏体时效钢，由于失去了钴、钼的交互作用，富钼析出化效果减弱。但如果为加强钼的强化作用而增加钼含量，则易溶解的富钼金属间化合物，从而使钢的塑、韧性下降。
【参考文献】：
期刊论文
[1]固溶处理对T-250马氏体时效钢的组织及力学性能的影响[J]. 张强,王明鉴,张立武,余大兵,杨延涛,吴军. 材料热处理学报. 2004(06)
[2]探索强韧化机理,创新超高强度高韧性不锈钢[J]. 赵振业,李春志,李志,刘天琦,马新闻. 中国有色金属学报. 2004(S1)
[3]Thermo-Calc和DICTRA软件系统在高性能钢研制中的应用[J]. 何燕霖,李麟,叶平,吴晓春. 金属热处理学报. 2003(04)
[4]合金元素对马氏体时效不锈钢Ms温度影响的定量分析[J]. 姜越,尹钟大,朱景川,李明伟. 特殊钢. 2003(06)
[5]超高强度18Ni无钴马氏体时效钢的力学性能[J]. 何 毅,杨 柯,孔凡亚,曲文生,苏国跃. 金属学报. 2002(03)
[6]超纯净18Ni马氏体时效钢的晶粒尺寸及其对拉伸性能的影响[J]. 何毅,苏国跃,曲文生,孔凡亚,贺垒,杨柯. 金属学报. 2002(01)
[7]稀土对18Ni（350）马氏体时效钢韧塑性的影响[J]. 惠卫军,李荣,翁宇庆. 材料工程. 1996(02)
[8]无钴马氏体时效钢的研究进展[J]. 陈光,翁宇庆. 钢铁研究学报. 1993(04)
[9]无钴马氏体时效合金[J]. 任怀亮,何肇基,王学诚,张葵. 北京钢铁学院学报. 1987(04)
本文编号：3400222
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Fe-Ni平衡相图
中北大学学位论文到过饱和固溶体提供前提条件。 图1.2为 Fe-Ni系亚稳态转变相图。从图1.2可知马时效钢在从奥氏体化温度（固溶处理）冷却时，到达MS温度和形成马氏体以前没有其他类型的相变，淬透性与冷却速度无关。加入其他合金元素，则使MS温度发生改这并不改变转变与冷却速率无关这一特性。从图1.2中还可以看到γ→α＇的转变温度α＇→γ的转变温度滞后一个温度区间，这个温度滞后区间对马氏体时效钢至关重为时效过程就是在这个温度区间进行的。在这个区间内没有逆变奥氏体生成，合金原子还有一定的扩散能力，可以偏聚成沉淀相析出，产生时效硬化。大部分级别的体时效钢MS在200-300℃度之间，并在室温时完全转变为马氏体。该马氏体为低碳立方 (bcc)的高位错密度的板条马氏体，硬度较低，具有良好的延展性。
图1.3 Co-Mo协作效应Fig.1.3 Co-Mo interaction时效钢中对强韧性都有利的合金元素。与含钴马氏体时效Mo作为析出相的强化作用减弱。Floreen[9]等人认为，在无钴1%- 6%之间时，Mo每增加1%材料的RP0.2会增加14MPa，而钢中，Mo每增加1%材料的屈服强度RP0.2会增加138Mpa[5]的富钼析出物，在强化的同时保持钢的韧性中起着重要作出相和杂质原子P、S、Sn等沿原奥氏体晶界析出[25]，从而避裂韧性。Mo可以同时降低马氏体开始转变温度和马氏体转会生成残余奥氏体，18Ni系马氏体时效钢中钼的质量分数钴马氏体时效钢，由于失去了钴、钼的交互作用，富钼析出化效果减弱。但如果为加强钼的强化作用而增加钼含量，则易溶解的富钼金属间化合物，从而使钢的塑、韧性下降。
【参考文献】：
期刊论文
[1]固溶处理对T-250马氏体时效钢的组织及力学性能的影响[J]. 张强,王明鉴,张立武,余大兵,杨延涛,吴军. 材料热处理学报. 2004(06)
[2]探索强韧化机理,创新超高强度高韧性不锈钢[J]. 赵振业,李春志,李志,刘天琦,马新闻. 中国有色金属学报. 2004(S1)
[3]Thermo-Calc和DICTRA软件系统在高性能钢研制中的应用[J]. 何燕霖,李麟,叶平,吴晓春. 金属热处理学报. 2003(04)
[4]合金元素对马氏体时效不锈钢Ms温度影响的定量分析[J]. 姜越,尹钟大,朱景川,李明伟. 特殊钢. 2003(06)
[5]超高强度18Ni无钴马氏体时效钢的力学性能[J]. 何 毅,杨 柯,孔凡亚,曲文生,苏国跃. 金属学报. 2002(03)
[6]超纯净18Ni马氏体时效钢的晶粒尺寸及其对拉伸性能的影响[J]. 何毅,苏国跃,曲文生,孔凡亚,贺垒,杨柯. 金属学报. 2002(01)
[7]稀土对18Ni（350）马氏体时效钢韧塑性的影响[J]. 惠卫军,李荣,翁宇庆. 材料工程. 1996(02)
[8]无钴马氏体时效钢的研究进展[J]. 陈光,翁宇庆. 钢铁研究学报. 1993(04)
[9]无钴马氏体时效合金[J]. 任怀亮,何肇基,王学诚,张葵. 北京钢铁学院学报. 1987(04)
本文编号：3400222
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