4Cr5MoSiV1Ti钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线
发布时间：2021-09-19 16:38
采用Gleeble-1500D热模拟试验机测定了4Cr5MoSiV1Ti新型热作模具钢在不同冷却速率下过冷奥氏体连续冷却时的膨胀曲线,获得4Cr5MoSiV1Ti钢的临界相变点,绘制其过冷奥氏体连续冷却转变曲线。结果表明:4Cr5MoSiV1Ti钢的加热时先共析铁素体全部溶入奥氏体的终了温度、加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度、马氏体转变开始温度、马氏体转变终了温度分别为960,885,370,184℃;当冷却速率低于1℃·s-1时,过冷奥氏体发生铁素体、贝氏体和马氏体相变;当冷却速率在1～10℃·s-1时,发生贝氏体和马氏体相变;当冷却速率大于10℃·s-1时,只发生马氏体相变;随着冷却速率的增加,4Cr5MoSiV1Ti钢硬度升高。
【文章来源】：机械工程材料. 2020,44(S2)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
Cr5MoSiV1Ti钢的升温与降温膨胀曲线
4Cr5MoSiV1Ti钢的CCT曲线
由图3可以看出，当冷却速率为0.2℃·s-1时，钢中存在铁素体、贝氏体与马氏体组织。在钢以较慢的速率连续冷却时，先共析铁素体先在奥氏体晶界上形核长大，奥氏体中的碳含量增加，从而引起碳的扩散，为了保持相界面碳元素平衡，从奥氏体中不断析出低碳的铁素体，导致铁素体不断长大[20]。随着冷却速率的增加，铁素体转变点和结束点温度不断升高，钛元素的细晶强化效果更加显著，使得铁素体在过冷奥氏体中更易形核长大。当冷却速率为1℃·s-1时，组织为贝氏体与马氏体，贝氏体在中温区的相变为一种半扩散型的共格切边，即通过短程扩散完成碳原子的转移。在冷却速率为50℃·s-1时，钢中仅发生马氏体相变，组织为取向不同的板条状马氏体组织。由图4可以看出，随着冷却速率的增加，4Cr5MoSiV1Ti钢的硬度升高。当冷却速率为0.1℃·s-1时，钢的硬度很低，仅为256HV，这是因为此时钢中含有较多的软相组织铁素体；随着冷却速率的增加，钢中贝氏体与马氏体含量增加，同时组织中位错密度增加[21]，因此硬度急剧升高。当冷却速率为1℃·s-1时，钢的硬度为579HV，之后随冷却速率的增加，贝氏体含量减少，马氏体含量增加，而贝氏体的硬度低于马氏体的，因此该阶段的硬度仍呈上升趋势，但上升趋势较为平缓，当冷却速率为10℃·s-1时，硬度为638 HV。当冷却速率大于10℃·s-1时，组织全部为马氏体，硬度趋于平稳，当冷速为50℃·s-1时，硬度为656HV。综上可知，随着冷却速率的增加，4Cr5MoSiV1Ti钢的硬度增大的原因包括2个方面：一方面，随着冷却速率的增大，铁素体细化而起到细晶强化效应，同时组织中位错密度增加；另一方面，组织中铁素体与贝氏体含量随冷却速率的增大而减少，马氏体含量增加，并最终组织全部为高密度位错的马氏体。
【参考文献】：
期刊论文
[1]PCrNi3MoV钢静态CCT曲线的测定与分析[J]. 李露,周旭东,陈学文,吕红英,张建,高全德. 材料热处理学报. 2020(01)
[2]600MPa级热轧双相钢的动态连续冷却转变行为及其热轧卷取工艺的优化[J]. 赵楠,刘学伟,孙明军,黄绪传. 机械工程材料. 2020(01)
[3]微量Ti对H13热作模具钢组织性能的影响[J]. 王永健,张彦敏,王要利,韩文奎,于宜洛. 材料热处理学报. 2019(12)
[4]钛微合金化新型模具钢成分设计及组织性能分析[J]. 王永健,张彦敏,王要利,宋克兴,王云飞. 河南科技大学学报(自然科学版). 2019(05)
[5]热作模具钢热疲劳行为的研究现状[J]. 王要利,宋克兴,张彦敏. 材料热处理学报. 2018(04)
[6]H13钢CCT曲线的测定与分析[J]. 樊明强,毛磊,秦森,张雲飞,田志强,孙中华. 热加工工艺. 2018(02)
[7]基于JMatPro软件的超高强度钢强度设计[J]. 盛伟,陈天运,李志,柳木桐,倪志铭. 金属热处理. 2017(06)
[8]部分奥氏体化和完全奥氏体化铁素体/马氏体双相钢的CCT曲线[J]. 金光灿,李锦,罗一平. 机械工程材料. 2015(05)
[9]DH36高强度船板钢的动态CCT曲线[J]. 史学星,鞠新华,王蕾,白冰. 机械工程材料. 2013(01)
[10]微量Nb对H13钢性能的影响[J]. 胡心彬,李麟,吴晓春. 金属热处理. 2004(08)
博士论文
[1]新型Q-P-T钢的高强塑性及工程实施的探索[D]. 周澍.上海交通大学 2012
硕士论文
[1]热处理与锻造工艺对H13热作模具钢组织与性能的影响[D]. 孙振亚.山东大学 2019
本文编号：3401962
【文章来源】：机械工程材料. 2020,44(S2)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
Cr5MoSiV1Ti钢的升温与降温膨胀曲线
4Cr5MoSiV1Ti钢的CCT曲线
由图3可以看出，当冷却速率为0.2℃·s-1时，钢中存在铁素体、贝氏体与马氏体组织。在钢以较慢的速率连续冷却时，先共析铁素体先在奥氏体晶界上形核长大，奥氏体中的碳含量增加，从而引起碳的扩散，为了保持相界面碳元素平衡，从奥氏体中不断析出低碳的铁素体，导致铁素体不断长大[20]。随着冷却速率的增加，铁素体转变点和结束点温度不断升高，钛元素的细晶强化效果更加显著，使得铁素体在过冷奥氏体中更易形核长大。当冷却速率为1℃·s-1时，组织为贝氏体与马氏体，贝氏体在中温区的相变为一种半扩散型的共格切边，即通过短程扩散完成碳原子的转移。在冷却速率为50℃·s-1时，钢中仅发生马氏体相变，组织为取向不同的板条状马氏体组织。由图4可以看出，随着冷却速率的增加，4Cr5MoSiV1Ti钢的硬度升高。当冷却速率为0.1℃·s-1时，钢的硬度很低，仅为256HV，这是因为此时钢中含有较多的软相组织铁素体；随着冷却速率的增加，钢中贝氏体与马氏体含量增加，同时组织中位错密度增加[21]，因此硬度急剧升高。当冷却速率为1℃·s-1时，钢的硬度为579HV，之后随冷却速率的增加，贝氏体含量减少，马氏体含量增加，而贝氏体的硬度低于马氏体的，因此该阶段的硬度仍呈上升趋势，但上升趋势较为平缓，当冷却速率为10℃·s-1时，硬度为638 HV。当冷却速率大于10℃·s-1时，组织全部为马氏体，硬度趋于平稳，当冷速为50℃·s-1时，硬度为656HV。综上可知，随着冷却速率的增加，4Cr5MoSiV1Ti钢的硬度增大的原因包括2个方面：一方面，随着冷却速率的增大，铁素体细化而起到细晶强化效应，同时组织中位错密度增加；另一方面，组织中铁素体与贝氏体含量随冷却速率的增大而减少，马氏体含量增加，并最终组织全部为高密度位错的马氏体。
【参考文献】：
期刊论文
[1]PCrNi3MoV钢静态CCT曲线的测定与分析[J]. 李露,周旭东,陈学文,吕红英,张建,高全德. 材料热处理学报. 2020(01)
[2]600MPa级热轧双相钢的动态连续冷却转变行为及其热轧卷取工艺的优化[J]. 赵楠,刘学伟,孙明军,黄绪传. 机械工程材料. 2020(01)
[3]微量Ti对H13热作模具钢组织性能的影响[J]. 王永健,张彦敏,王要利,韩文奎,于宜洛. 材料热处理学报. 2019(12)
[4]钛微合金化新型模具钢成分设计及组织性能分析[J]. 王永健,张彦敏,王要利,宋克兴,王云飞. 河南科技大学学报(自然科学版). 2019(05)
[5]热作模具钢热疲劳行为的研究现状[J]. 王要利,宋克兴,张彦敏. 材料热处理学报. 2018(04)
[6]H13钢CCT曲线的测定与分析[J]. 樊明强,毛磊,秦森,张雲飞,田志强,孙中华. 热加工工艺. 2018(02)
[7]基于JMatPro软件的超高强度钢强度设计[J]. 盛伟,陈天运,李志,柳木桐,倪志铭. 金属热处理. 2017(06)
[8]部分奥氏体化和完全奥氏体化铁素体/马氏体双相钢的CCT曲线[J]. 金光灿,李锦,罗一平. 机械工程材料. 2015(05)
[9]DH36高强度船板钢的动态CCT曲线[J]. 史学星,鞠新华,王蕾,白冰. 机械工程材料. 2013(01)
[10]微量Nb对H13钢性能的影响[J]. 胡心彬,李麟,吴晓春. 金属热处理. 2004(08)
博士论文
[1]新型Q-P-T钢的高强塑性及工程实施的探索[D]. 周澍.上海交通大学 2012
硕士论文
[1]热处理与锻造工艺对H13热作模具钢组织与性能的影响[D]. 孙振亚.山东大学 2019
本文编号：3401962
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