Q460E低碳贝氏体钢的组织与性能研究

发布时间：2020-04-02 15:51

【摘要】： 本文对工厂提供的Q460E钢进行不同温度的正火、正火+回火处理。借助光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子万能材料试验机、显微硬度计和冲击试验机等手段分析研究了正火、正火+回火温度对试验钢组织和性能的影响，探索了Q460E低碳贝氏体钢在不同热处理条件下组织和性能变化规律及其原因。其目的是为了获得良好的组织和性能以及具体的生产工艺，推广和扩大该钢种的应用，为开发其它新贝氏体钢提供理论基础。这对降低结构自重、延长结构使用寿命、节能、环保等具有重大意义。通过研究得到以下结果：完全正火态的主要组织是粒状贝氏体，细小的M-A岛条弥散地分布在铁素体基体上。正火温度升高，M-A岛总量增大，岛弦长及岛间距减小，强度增加。亚温正火的组织主要是铁素体与贝氏体晶团。随着亚温正火温度提高，细小的贝氏体晶团由零星排列到密集排列；成长的奥氏体晶核合并长大为较大的奥氏体晶粒；冷却后局部能看到类似完全正火态的M-A岛及大小不均匀的铁素体，所以强度逐渐提高，直至780℃亚温正火态的强度最高，继续升高温度强度又要下降。亚温正火的力学性能接近完全正火，都具备良好的强韧性。Q460E钢正火可以达到某些中碳调质钢的力学性能要求。在200℃～400℃回火时，完全正火态的组织较为稳定且力学性能良好；亚温正火温度越高，组织及力学性能的回火稳定性越高，其力学性能与同一回火温度下的完全正火态性能接近。在500℃～600℃回火时，亚温正火态的低温(-40℃)冲击韧性、塑性大幅提高。600℃回火时完全正火态的低温韧性大幅降低，是由于碳化物在奥氏体晶界及M-A岛边缘析出造成的。
【图文】：

粒状组织,粒状贝氏体

图1.2粒状贝氏体(a)和粒状组织(b)Fig.l.2MierostrUctureofgranularbainite(a)andgranularstrueture(b)现的一种贝氏体组织。当奥氏体冷却到上贝氏体转变区上限温度范围，体后，由于碳扩散到奥氏体中，使奥氏体不均匀地富碳，不再转变为铁体区域一般呈粒状或长条状、不连续、平行的排列在铁素体基体中。铁条状亚单元组成并具有明显的浮凸效应。研究表明，粒状贝氏体基体的状态铁素体的浓度;富碳奥氏体岛中的合金元素含量与基体的平均含量碳量较高，例如18MnZCrMoB钢中其含碳量平均为基体的5倍，各个也较大，它可以在相当于基体的含碳量的3.5一12倍范围内变化123]。富随后的冷却过程中有可能分解为铁素体与碳化物，也有可能转变为马氏奥氏体状态保留到室温。最可能的情况是部分奥氏体转变为马氏体，部室温得到两相组织，称为M一A岛组织。除了上述的粒状贝氏体外，还似的一种粒状组织(图1.2(b))，它是块状小岛无规律地分布在不规则

组织结构图,正火温度,铁素体基体

元素含量高的奥氏体包围起来，从而形成粒状贝氏体。(1)完全正火态组织结构图3.1(勺是920℃正火的光学显微组织，从图中可以看到大量纤细的条状M一A岛弥散的分布在铁素体基体上。如图3.10(a)所示，大部分贝氏体铁素体呈细条状，有些近于平行，大部分细小M一A岛也呈细条状，有些近于平行地、弥散地分布在铁素体基体上，也有的细小长条状M一A岛杂乱弥散地分布在铁素体基体上。从图中可以明显看出，在Q46oE低碳贝氏体钢内部虽然一些粒状贝氏体铁素体近于平行排列但也可以看到贝氏体铁素体与M一A岛细小且分布杂乱，，M一A岛条的轴向互不相同，M一A岛还优先在原奥氏体晶界析出
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TG142.1

【引证文献】