回火对钒钛微合金化Mn-Cr系贝氏体型非调质钢组织和性能的影响

发布时间：2024-04-18 01:42

　　为了进一步优化贝氏体非调质钢锻件的组织和性能,采用组织观察、力学性能测试等方法研究了回火温度(200～500℃)对一种钒钛微合金化Mn-Cr系贝氏体型非调质钢锻后微观组织及力学性能的影响。结果表明,实验用钢锻态时的组织为板条状下贝氏体+粒状贝氏体的混合组织。随着回火温度升高,组织逐渐发生回复,马氏体/奥氏体(M/A)组元逐渐分解,并析出细小的渗碳体;回火温度提高到500℃时,M/A组元完全分解,渗碳体球化。随着回火温度升高,实验用钢的抗拉强度逐渐降低,从锻态的1418 MPa逐渐降低到500℃回火时的1094 MPa;而屈服强度则呈现先缓慢增加后降低的变化趋势,在400℃回火时达到峰值;屈强比由锻态时的0.73逐渐升高至500℃回火时的0.93。与强度变化趋势不同,实验用钢的冲击功随回火温度呈现先增加后降低,最后再增加的变化特征,在400℃回火时冲击吸收功最小,呈现出一定的回火脆性;而500℃回火后冲击功最大,较锻态样品提高约27%。因此,对实验用钢锻后进行适当的回火处理,有利于获得与调质合金钢相当的良好综合力学性能,从而有助于扩大其应用范围。

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【部分图文】：

图1锻态实验用钢显微组织的OM和SEM像

图3为实验用钢在不同状态下微观组织的TEM像。可见，锻态钢的贝氏体板条中具有高的位错密度和条片状渗碳体，贝氏体板条平均宽度(0.29±0.11)μm(图3a)；在200℃回火后组织中仍然可见高密度的位错及清晰的贝氏体板条(图3c)；在400℃回火后位错密度明显降低，贝氏体板条变....

图2实验用钢在不同温度回火后显微组织的SEM像

图1锻态实验用钢显微组织的OM和SEM像图4为实验用钢在不同状态下的EBSD图像质量(IQ)图、相图及取向差分布，相图中红色区域为奥氏体，白色区域为铁素体，黑色线条代表>15°界面取向，蓝色线条为2°～15°界面取向。对比IQ图和相图(图4a和b)可知，锻态时残余奥氏体主要分布....

图3实验用钢在不同状态下微观组织的TEM像

图6为不同状态实验用钢冲击实验时载荷(能量)-位移线图，其中，Py为屈服力，Pm为最大冲击力，Pf为不稳定裂纹开始扩展力，Pa为不稳定裂纹扩展终止力，在Pm和Pf范围内为裂纹稳定扩展阶段，Pf与Pa范围内为裂纹不稳定扩展阶段[11]。可见，锻态、200℃及400℃回火样品的载荷-....

图4实验用钢在不同状态下的EBSD图像质量图、相图及晶界取向差分布

图8为实验用钢在不同状态下的冲击断口形貌。可见，锻态样品和200℃回火样品的冲击断口主要呈解理或准解理断裂，同时还存在有包含细小韧窝的韧性撕裂带和韧窝(图中箭头所示)，其中200℃回火样品的韧性撕裂带和韧窝较锻态样品明显增多，且解理断裂单元的尺寸有所减小，从而呈现出较高的韧性。4....

本文编号：3957232