0.6Ni中碳合金钢的奥氏体连续冷却转变行为
发布时间：2021-02-03 18:04
通过热模拟试验、光学和扫描电镜（SEM）观察以及维氏硬度测试,研究了0. 6Ni中碳合金钢的动态和静态奥氏体连续冷却转变规律,分析了变形以及合金元素Ni对中碳合金钢奥氏体转变行为的影响。结果表明:奥氏体变形有效抑制了0. 6Ni中碳合金钢连续冷却后铁素体和珠光体的形成,大幅促进了贝氏体和马氏体相变,将全马氏体临界冷速由5℃/s降低到3℃/s。试验钢在动态连续冷却条件下,冷速为3℃/s时,全马氏体组织显微硬度为810 HV0. 1;而静态连续冷却条件下,冷速为5℃/s时,全马氏体组织显微硬度为689 HV0. 1。奥氏体变形的再结晶细化作用可以明显细化冷却后的马氏体组织,进而提高马氏体的硬度。在奥氏体静态连续冷却条件下,中碳合金钢中0. 6Ni元素的加入,抑制了铁素体和珠光体相变,大幅促进贝氏体和马氏体相变,提高了奥氏体的稳定性,将Ms点从329℃降低到304℃,马氏体临界冷速从0. 5℃/s降低到0. 3℃/s;相对于约0. 4Mn元素的加入,0. 6Ni元素的加入可以大幅抑制铁素体和珠光体相变,可以将Ms点从320℃降低到304℃,同时可以有效细化奥氏体冷却后的显微组织。
【文章来源】：金属热处理. 2020,45(04)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
试验钢奥氏体动态连续冷却不同冷速下的显微组织
试验钢奥氏体静态连续冷却不同冷速下的显微组织
式中，A为试样整体的显微硬度(HV);Ai为某一单相组织的显微硬度(HV);fi为某一单相组织的体积分数(%)。如图3(a)所示为试验钢奥氏体动态冷却条件下，不同冷速下冷却后显微组织中各相的硬度和试样的整体硬度。由图3(a)可以看出，随着冷速增加，整体显微硬度逐渐增加;冷却速度在0.1～0.3℃/s时，随着冷却速度的增大，硬度有所增大，但是增大程度不太明显，这是因为贝氏体组织构成变化不大，在0.3℃/s冷速下转变生成的马氏体还很少。当冷速增加到0.5℃/s及以上时，硬度增大较为明显，其主要原因是由于马氏体组织含量的增大使得整体硬度也随之增大。当冷却速度达到3～15℃/s之间，硬度呈现小幅度增大的趋势。这是由于当冷速达到一定程度以后，材料完全转变为马氏体组织，试样硬度的增加主要取决于马氏体板条组织的细化以及碳化物的析出[21-22]。如图3(b)所示为试验钢奥氏体静态冷却条件下，不同冷速下冷却后显微组织中各相的硬度和试样的整体硬度。由图3(b)可以看出，随着冷速增加，整体显微硬度也逐渐增加，但相对于相同冷速动态条件下的硬度整体偏小;冷却速度为0.1～0.3℃/s时，显微硬度增大较为明显，结合显微组织分析可知，这是由于组织中出现了大量的贝氏体组织以及少量的马氏体，珠光体的体积分数大幅减少，由于马氏体含量较少很难和贝氏体硬度区分，因此图3(b)中将贝氏体和马氏体硬度叠加计算并以“B+M”表示以贝氏体为主，以“M+B”表示以马氏体为主。当冷却速度继续增大直至3℃/s时，显微硬度呈显著增加趋势，达到570 HV0.1，其主要原因为贝氏体的体积分数越来越小，而马氏体的体积分数相应增大。当冷却速度达到5～15℃/s，显微硬度继续增大，由689 HV0.1增大至749 HV0.1，此时显微组织为全马氏体组织，试样硬度的增加主要取决于马氏体板条组织的细化以及碳化物的析出。从图2可以看出，冷却速度为15℃/s时的马氏体板条明显比5℃/s的更加细化，对显微组织整体硬度的提高有促进作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铜对管线钢连续冷却转变行为的影响[J]. 胡光,史显波,曾云鹏,严伟,单以银,杨柯. 金属热处理. 2019(07)
[2]Cr-Mo系调质钢的连续冷却转变规律[J]. 孙岩,安治国,张国涛,孙晓冉,赵中昱,王兵. 金属热处理. 2019(04)
[3]一种高强无碳贝氏体非调质钢的过冷奥氏体动态连续冷却转变曲线[J]. 陈明毅,杨占兵,陈曦,王福明. 金属热处理. 2018(11)
[4]显微组织和温度对42CrMo4钢力学性能的影响[J]. 高红梅,文超,孙轶山. 材料热处理学报. 2018(03)
[5]42CrMo钢半轴的断裂失效分析[J]. 刘敬平,王翠芳,卢杉. 热加工工艺. 2017(16)
[6]晶粒尺寸对贝氏体钢SDP1的连续冷却转变规律的影响[J]. 李晓成,郑亚风,吴晓春. 材料导报. 2017(06)
[7]国内外轴承钢的现状与发展趋势[J]. 李昭昆,雷建中,徐海峰,俞峰,董瀚,曹文全. 钢铁研究学报. 2016(03)
[8]Ni对新型压铸模具钢连续冷却转变规律的影响[J]. 何雪松,左鹏鹏,吴晓春. 材料热处理学报. 2015(10)
[9]Mn和Mo对耐候钢连续冷却转变行为和强度的影响[J]. 王纳,张宇,李小宝,何玉春. 金属热处理. 2015(03)
[10]42CrMo钢大直径长轴件的淬火冷却工艺[J]. 管敏超,李振华,左训伟,陈乃录. 金属热处理. 2015(01)
本文编号：3016938
【文章来源】：金属热处理. 2020,45(04)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
试验钢奥氏体动态连续冷却不同冷速下的显微组织
试验钢奥氏体静态连续冷却不同冷速下的显微组织
式中，A为试样整体的显微硬度(HV);Ai为某一单相组织的显微硬度(HV);fi为某一单相组织的体积分数(%)。如图3(a)所示为试验钢奥氏体动态冷却条件下，不同冷速下冷却后显微组织中各相的硬度和试样的整体硬度。由图3(a)可以看出，随着冷速增加，整体显微硬度逐渐增加;冷却速度在0.1～0.3℃/s时，随着冷却速度的增大，硬度有所增大，但是增大程度不太明显，这是因为贝氏体组织构成变化不大，在0.3℃/s冷速下转变生成的马氏体还很少。当冷速增加到0.5℃/s及以上时，硬度增大较为明显，其主要原因是由于马氏体组织含量的增大使得整体硬度也随之增大。当冷却速度达到3～15℃/s之间，硬度呈现小幅度增大的趋势。这是由于当冷速达到一定程度以后，材料完全转变为马氏体组织，试样硬度的增加主要取决于马氏体板条组织的细化以及碳化物的析出[21-22]。如图3(b)所示为试验钢奥氏体静态冷却条件下，不同冷速下冷却后显微组织中各相的硬度和试样的整体硬度。由图3(b)可以看出，随着冷速增加，整体显微硬度也逐渐增加，但相对于相同冷速动态条件下的硬度整体偏小;冷却速度为0.1～0.3℃/s时，显微硬度增大较为明显，结合显微组织分析可知，这是由于组织中出现了大量的贝氏体组织以及少量的马氏体，珠光体的体积分数大幅减少，由于马氏体含量较少很难和贝氏体硬度区分，因此图3(b)中将贝氏体和马氏体硬度叠加计算并以“B+M”表示以贝氏体为主，以“M+B”表示以马氏体为主。当冷却速度继续增大直至3℃/s时，显微硬度呈显著增加趋势，达到570 HV0.1，其主要原因为贝氏体的体积分数越来越小，而马氏体的体积分数相应增大。当冷却速度达到5～15℃/s，显微硬度继续增大，由689 HV0.1增大至749 HV0.1，此时显微组织为全马氏体组织，试样硬度的增加主要取决于马氏体板条组织的细化以及碳化物的析出。从图2可以看出，冷却速度为15℃/s时的马氏体板条明显比5℃/s的更加细化，对显微组织整体硬度的提高有促进作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铜对管线钢连续冷却转变行为的影响[J]. 胡光,史显波,曾云鹏,严伟,单以银,杨柯. 金属热处理. 2019(07)
[2]Cr-Mo系调质钢的连续冷却转变规律[J]. 孙岩,安治国,张国涛,孙晓冉,赵中昱,王兵. 金属热处理. 2019(04)
[3]一种高强无碳贝氏体非调质钢的过冷奥氏体动态连续冷却转变曲线[J]. 陈明毅,杨占兵,陈曦,王福明. 金属热处理. 2018(11)
[4]显微组织和温度对42CrMo4钢力学性能的影响[J]. 高红梅,文超,孙轶山. 材料热处理学报. 2018(03)
[5]42CrMo钢半轴的断裂失效分析[J]. 刘敬平,王翠芳,卢杉. 热加工工艺. 2017(16)
[6]晶粒尺寸对贝氏体钢SDP1的连续冷却转变规律的影响[J]. 李晓成,郑亚风,吴晓春. 材料导报. 2017(06)
[7]国内外轴承钢的现状与发展趋势[J]. 李昭昆,雷建中,徐海峰,俞峰,董瀚,曹文全. 钢铁研究学报. 2016(03)
[8]Ni对新型压铸模具钢连续冷却转变规律的影响[J]. 何雪松,左鹏鹏,吴晓春. 材料热处理学报. 2015(10)
[9]Mn和Mo对耐候钢连续冷却转变行为和强度的影响[J]. 王纳,张宇,李小宝,何玉春. 金属热处理. 2015(03)
[10]42CrMo钢大直径长轴件的淬火冷却工艺[J]. 管敏超,李振华,左训伟,陈乃录. 金属热处理. 2015(01)
本文编号：3016938
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