铝镀层/60Si2MnA钢淬火和回火后的组织结构与性能
发布时间：2020-12-18 00:31
通过显微组织观察、X射线物相分析以及硬度和3.5%Na Cl水溶液浸泡失重等实验方法研究了铝镀层/60Si2Mn A钢试样淬火和回火处理前后的组织结构和性能。结果表明:热浸镀铝获得的铝镀层/60Si2Mn A钢试样经920℃淬火和480℃回火后,表层的组织结构由外层含有Al2O3膜和Fe-Al相的多孔层、内层呈白亮的铝固溶层和基体的回火屈氏体组成,外层和内层间结合牢固、没有出现裂纹。表层的硬度梯度由最外层的高硬度,800934 HV快速地降低到内层的低硬度区,尔后在基体区域稍有增加后保持不变,约为420 HV,以及在3.5%Na Cl溶液中的耐蚀性将提高73%。并且,淬火加热时间还将对表层的组织结构和性能产生一定程度的影响。
【文章来源】：材料热处理学报. 2015年S2期 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
铝镀层/60Si2MnA钢原始试样表层的组织结构和成分分布曲线
增刊Ⅱ丁志敏等:铝镀层/60Si2MnA钢淬火和回火后的组织结构与性能铝层，而为由外表面的Al2O3膜和Fe-Al相组成的多孔层。孔洞为柯肯达尔现象产生的孔洞，是由Al和Fe原子间的互扩散、且Al原子的扩散速率远大于Fe原子引起的［15，17］。并且，随淬火保温时间的延长，Al2O3和Fe-Al相，以及柯肯达尔孔洞的数量均增加，同时Fe-Al相也由贫Fe的Fe2Al5向富Fe的FeAl转变。图4铝镀层/60Si2MnA钢试样920℃淬火后外表面XRD图谱中衍射峰的峰高反映出了这些相结构的变化规律。而上述图2～图4和表1所示的这些铝镀层/60Si2MnA钢试样表层组织结构的变化规律与920℃淬火加热时Fe和Al原子的高温扩散和外表面Al的氧化有关。即，920℃加热时的高温使得基体Fe原子向铝镀层外表面的扩散加速，表层中的Fe原子量增加而使富Fe的Fe-Al相量增加，以及外表面氧化反应的加剧而使外表面的Al2O3量增多。并且随保温时间的延长，其表层的Fe和Al元素分布曲线变得更为平缓，以及外层的柯肯达尔孔洞变得更为明显和内层固溶层变得更厚，同时Al2O3和Fe-Al相量，以及由贫Fe相Fe2Al5向富Fe相FeAl的转变量增加。图2铝镀层/60Si2MnA钢试样920℃淬火后的显微组织Fig．2Themicrostructureofaluminumcoating/60Si2MnAsteelspecimensafterquenchingat920℃(a)1h;(b)8h表1不同保温时间淬火后内层白亮层厚度Table1ThicknessofthewhiteinnerlayerafterquenchingfordifferentholdingtimeHoldingtime/h1248Thicknessofthewhiteinnerlayer/μm28405181图5为铝镀层/60Si2MnA钢试样淬火前后表层的硬度梯度曲线。横坐标的原点为内层白亮层和外图3铝镀层/60Si2MnA钢试样920℃淬火后表层的Fe、Al元素分布曲线Fig．3Fe，Aldistributionc
酶?瘢??盇l2O3和Fe-Al相量，以及由贫Fe相Fe2Al5向富Fe相FeAl的转变量增加。图2铝镀层/60Si2MnA钢试样920℃淬火后的显微组织Fig．2Themicrostructureofaluminumcoating/60Si2MnAsteelspecimensafterquenchingat920℃(a)1h;(b)8h表1不同保温时间淬火后内层白亮层厚度Table1ThicknessofthewhiteinnerlayerafterquenchingfordifferentholdingtimeHoldingtime/h1248Thicknessofthewhiteinnerlayer/μm28405181图5为铝镀层/60Si2MnA钢试样淬火前后表层的硬度梯度曲线。横坐标的原点为内层白亮层和外图3铝镀层/60Si2MnA钢试样920℃淬火后表层的Fe、Al元素分布曲线Fig．3Fe，Aldistributioncurvesonsurfacelayerofaluminumcoating/60Si2MnAsteelspecimensafterquenchingat920℃(a)1h;(b)8h图4铝镀层/60Si2MnA钢试样920℃淬火后外表面的XRD图谱Fig．4XRDatsurfaceofaluminumcoating/60Si2MnAsteelspecimensafterquenchingat920℃(a)1h;(b)8h层纯铝层或多孔层之间的交界面。从图5可以看出，铝镀层/60Si2MnA钢原始试样的外层为纯铝层，硬度较低，约为142HV;而在内层靠近交界处存在有较多189
本文编号：2922998
【文章来源】：材料热处理学报. 2015年S2期 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
铝镀层/60Si2MnA钢原始试样表层的组织结构和成分分布曲线
增刊Ⅱ丁志敏等:铝镀层/60Si2MnA钢淬火和回火后的组织结构与性能铝层，而为由外表面的Al2O3膜和Fe-Al相组成的多孔层。孔洞为柯肯达尔现象产生的孔洞，是由Al和Fe原子间的互扩散、且Al原子的扩散速率远大于Fe原子引起的［15，17］。并且，随淬火保温时间的延长，Al2O3和Fe-Al相，以及柯肯达尔孔洞的数量均增加，同时Fe-Al相也由贫Fe的Fe2Al5向富Fe的FeAl转变。图4铝镀层/60Si2MnA钢试样920℃淬火后外表面XRD图谱中衍射峰的峰高反映出了这些相结构的变化规律。而上述图2～图4和表1所示的这些铝镀层/60Si2MnA钢试样表层组织结构的变化规律与920℃淬火加热时Fe和Al原子的高温扩散和外表面Al的氧化有关。即，920℃加热时的高温使得基体Fe原子向铝镀层外表面的扩散加速，表层中的Fe原子量增加而使富Fe的Fe-Al相量增加，以及外表面氧化反应的加剧而使外表面的Al2O3量增多。并且随保温时间的延长，其表层的Fe和Al元素分布曲线变得更为平缓，以及外层的柯肯达尔孔洞变得更为明显和内层固溶层变得更厚，同时Al2O3和Fe-Al相量，以及由贫Fe相Fe2Al5向富Fe相FeAl的转变量增加。图2铝镀层/60Si2MnA钢试样920℃淬火后的显微组织Fig．2Themicrostructureofaluminumcoating/60Si2MnAsteelspecimensafterquenchingat920℃(a)1h;(b)8h表1不同保温时间淬火后内层白亮层厚度Table1ThicknessofthewhiteinnerlayerafterquenchingfordifferentholdingtimeHoldingtime/h1248Thicknessofthewhiteinnerlayer/μm28405181图5为铝镀层/60Si2MnA钢试样淬火前后表层的硬度梯度曲线。横坐标的原点为内层白亮层和外图3铝镀层/60Si2MnA钢试样920℃淬火后表层的Fe、Al元素分布曲线Fig．3Fe，Aldistributionc
酶?瘢??盇l2O3和Fe-Al相量，以及由贫Fe相Fe2Al5向富Fe相FeAl的转变量增加。图2铝镀层/60Si2MnA钢试样920℃淬火后的显微组织Fig．2Themicrostructureofaluminumcoating/60Si2MnAsteelspecimensafterquenchingat920℃(a)1h;(b)8h表1不同保温时间淬火后内层白亮层厚度Table1ThicknessofthewhiteinnerlayerafterquenchingfordifferentholdingtimeHoldingtime/h1248Thicknessofthewhiteinnerlayer/μm28405181图5为铝镀层/60Si2MnA钢试样淬火前后表层的硬度梯度曲线。横坐标的原点为内层白亮层和外图3铝镀层/60Si2MnA钢试样920℃淬火后表层的Fe、Al元素分布曲线Fig．3Fe，Aldistributioncurvesonsurfacelayerofaluminumcoating/60Si2MnAsteelspecimensafterquenchingat920℃(a)1h;(b)8h图4铝镀层/60Si2MnA钢试样920℃淬火后外表面的XRD图谱Fig．4XRDatsurfaceofaluminumcoating/60Si2MnAsteelspecimensafterquenchingat920℃(a)1h;(b)8h层纯铝层或多孔层之间的交界面。从图5可以看出，铝镀层/60Si2MnA钢原始试样的外层为纯铝层，硬度较低，约为142HV;而在内层靠近交界处存在有较多189
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