微合金元素Cu及等温温度对低碳硅锰钢氢扩散行为的影响

发布时间：2021-07-12 19:54

　　目的探究微合金及热处理工艺对氢扩散的影响。方法设计含0.4%Cu及未含Cu的两种低合金钢,采用两相区保温-淬火-配分（IQ&P）热处理工艺获得280、400℃等温温度的试验钢,通过SEM、EBSD、电化学氢渗透等方法分析其氢扩散行为。结果对于无Cu钢,当等温温度为280℃时,大角度晶界占比55%,残余奥氏体（RA）体积分数约为0.02%,氢扩散系数约为1.82×10-7cm2/s;当等温温度为400℃时,大角度晶界占比51%,RA体积分数约为0.35%,氢扩散系数约为1.30×10-7 cm2/s。对于含0.4%Cu的低合金钢,等温温度为280℃时,大角度晶界占比46%,RA体积分数约为0.15%,氢扩散系数约为2.70×10-7 cm2/s;贝氏体区等温温度为400℃时,大角度晶界占比33%,RA体积分数约为3.00%,氢扩散系数约为0.40×10-7 cm2/s。结论微合金元素Cu的添加,导致晶粒度的细化,大角度晶界占比更低,RA含量更高,从而其氢扩散系数更低,不利于氢扩散行为的发生。当等温温度由280℃升到400℃时,虽然会导致晶粒粗化,但大角度晶界占比更低,且RA含量更... 

【文章来源】：表面技术. 2020,49(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

IQ&P热处理工艺流程图

氢渗透装置

图3为不同Cu含量及等温温度试验钢的SEM微观组织照片。由图3可知，经IQ&P工艺处理后，当等温温度为280℃时，含Cu及不含Cu钢的组织均由铁素体（F）+贝氏体（B）+马氏体（M）+少量残余奥氏体（RA）组成。280℃等温时，试验钢组织主要为板条状贝氏体（LB),400℃等温的粒状贝氏体（GB）的数量明显高于280℃等温，贝氏体主要呈粒状+板条状混合。这主要是由于淬火温度增加到一定程度时，钢的过冷度较小，组织转变为扩散型，因而出现粒状贝氏体[19]。当Cu质量分数增加到0.4%时，贝氏体含量进一步增加。这主要是由于等温处理时，Cu能够阻止碳化物形成，进而在两相区退火时，阻碍铁素体形核和长大，降低再结晶动力，促使贝氏体形成。2.2 氢渗透测试结果

【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of grain refinement on the hydrogen embrittlement of 304 austenitic stainless steel[J]. Y.H.Fan,B.Zhang,J.Q.Wang,E.-H.Han,W.Ke.  Journal of Materials Science & Technology. 2019(10)
[2]微合金化TRIP型退火马氏体钢氢渗透行为研究[J]. 杨雄飞,于浩.  钢铁钒钛. 2019(04)
[3]贝氏体淬火等温温度对低碳硅锰钢组织转变及力学性能影响[J]. 田亚强,张明山,高天佐,宋进英,魏英立,陈连生,郑小平,李然.  塑性工程学报. 2016(04)
[4]合金元素在相变诱发塑性钢中的作用[J]. 景财年,王作成.  材料导报. 2004(11)
[5]氢在（α+γ）双相不锈钢中的扩散[J]. 何建宏,唐祥云,陈南平.  金属学报. 1989(01)

硕士论文
[1]热处理工艺对中高碳低温贝氏体钢组织和性能的影响[D]. 吴亚杰.武汉科技大学 2019



本文编号：3280554