钒和铬对贝氏体车轮钢回火组织与性能的影响

发布时间：2021-08-14 02:28

　　贝氏体车轮钢开发已经成为国际研究热点。新近开发的空冷型锰—硅系贝氏体车轮显示了良好的应用前景,但其成分和热处理工艺有较大改进空间。本文通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）观察和力学性能测试等系统研究了钒和铬对该系贝氏体钢,回火组织与力学性能的影响。结果表明,实验钢在空冷+低温回火后都可获得板条贝氏体+粒状贝氏体+残余奥氏体的组织。其中铬的添加可降低钢的贝氏体转变温度,在提高残余奥氏体的稳定性的同时,有利于贝氏体车轮钢强度和低温韧性提升。钒的添加可通过V（C,N）沉淀强化作用,使贝氏体车轮钢的屈服强度在480～560℃回火温度范围提高,得到显著的二次强化效果。但当铬与钒同时添加时,V（C,N）析出会受到抑制,二次强化效果明显减弱。此外,实验钢在400℃以上回火时会出现明显回火脆性,冲击功大幅下降。因此,在锰-硅系贝氏体车轮钢中添加钒和铬并在320℃回火时可以获得优化的强韧性能匹配。 

【文章来源】：稀有金属. 2020,44(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

不同回火温度BL-V-Cr钢组织SEM图像

不同回火温度BL-V钢组织SEM图像

图2 不同回火温度BL-V钢组织SEM图像图4所示是两组钢在480℃回火下的TEM图像。该回火温度下，组织中开始有细小的颗粒状析出，尺寸在10～30 nm，析出的颗粒分布在铁素体板条内部和板条间，相比之下含铬钢中的析出要少于不含铬钢。由于析出物分布较分散且尺寸较小，无法通过选区衍射来确定析出物种类，故采用TEM-EDS对含析出物较多的560℃回火BL-V钢试样中的析出（点A）进行了表征（图5(a））。由图5(b）的EDS结果可见，析出物附近区域的合金组成中包含有0.8%的钒，远高于添加量0.09%，故而这些细小的颗粒状析出可推断为含钒的碳氮化物析出。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Cu-Ni合金腐蚀行为的宏观电化学研究进展[J]. 艾迪,张荣伟,朱志云,张迎晖,杨斌.  有色金属科学与工程. 2019(06)
[2]D2车轮钢原始组织对滑动磨损性能的影响[J]. 辛悦,赵秀娟,潘金芝,潘睿,任瑞铭.  摩擦学学报. 2019(04)
[3]Al2O3和Cr2O3对自蔓延冶金法制备CuCr合金冶炼渣性能的影响[J]. 史冠勇,张廷安,牛丽萍,豆志河.  有色金属科学与工程. 2019(01)
[4]回火温度对Nb-Ti微合金化Mn系低碳贝氏体钢屈强比的影响[J]. 王宝华,白秉哲,马海峰,张明博,韩宇,包阔.  稀有金属. 2019(02)
[5]轮轨滚动接触疲劳寿命的计算方法[J]. 黄龙文,李正美,安琦.  华东理工大学学报(自然科学版). 2018(06)
[6]一种高强度低碳结构钢的回火脆性研究[J]. 王树森,刘海涛,杨景红,薛钢.  材料开发与应用. 2016(06)
[7]Cr元素对贝氏体钢连续转变规律的影响[J]. 桂晓露,刘蓉,高古辉,白秉哲,王晓东,马海峰.  材料热处理学报. 2016(10)
[8]Influence of Vanadium Content on Bainitic Transformation of a Low-Carbon Boron Steel During Continuous Cooling[J]. Kwang-Su Kim,Lin-Xiu Du,Cai-Ru Gao.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(06)
[9]回火工艺对钒氮超低碳贝氏体钢组织性能的影响[J]. 张恒磊,蔡庆伍,李晓林.  材料热处理学报. 2013(08)
[10]回火温度对含钒ULCB钢组织及析出的影响[J]. 李晓林,蔡庆伍,余伟,张恒磊.  材料科学与工艺. 2013(03)



本文编号：3341585