低碳Mn系空冷贝氏体钢的强韧性优化研究

发布时间：2021-01-06 15:21

　　本文针对碳含量范围为0.07%～0.30%的一系列低碳Mn系贝氏体钢,总结了一整套强韧性优化的途径。具体研究了不同C含量和不同Si含量的钢在奥氏体化后不同冷速下的组织类型,经空冷、系统回火后组织性能的变化规律,详细讨论了粒状组织的相变过程及M/A小岛形态。对于碳含量为0.08%左右的Mn系贝氏体钢,通过Gleeble热力模拟试验,研究了未微合金化及Nb微合金化后经不同温度热变形对组织的影响,在实验轧机上控轧后的性能数据较好的验证了研究结果。得到了以下主要结论:1. Si对碳含量为0.07～0.08%的Mn系贝氏体钢空冷后的组织类型几乎不产生影响,但对碳含量为0.17%的钢能明显提高淬透性。2.低碳Mn、Si钢的粒状组织中M/A小岛具有无规则排列型和平行排列型两种形态,当高温铁素体以台阶机制长大时,容易生成平行排列的小岛,区分粒状贝氏体和粒状组织不能以小岛是否平行排列为标准, Cr能有效抑制低碳Mn、Si钢中的粒状组织转变,使高温先共析铁素体中不出现小岛。3. Mn系贝氏体钢空冷后存在较大的宏观残余应力,屈服强度较低。低温回火能有效消除残余应力,使屈服强度增高,400℃左右回火后屈服强度... 

【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

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图1.1粒状贝氏体

图 1.1 粒状贝氏体 图 1.2 粒状组织. 粒状贝氏体转变过程中产生表面浮突，但无不变平面应变特征，体呈条片状，具有较高的位错密度，这些条片状铁素体与原始奥 关系[8,9]，即：{111}γ//{110}α，<110>γ//<111>α，惯习面为{111}γ。素体片条间分布着许多富碳小岛。而粒状组织转变中不产生规则铁素体呈无规则状，常有“海湾”状边界，可跨越母相晶界长大格的位向关系。无规则形状的铁素体包围未转变的富碳小岛，故岛也呈无规则状。. 粒状贝氏体及粒状组织形态、精细结构、小岛数量及尺寸的影响冷速、奥氏体化温度及奥氏体成分（碳含量及合金元素）等。根粒状贝氏体和粒状组织既可单独存在也可混合共存。小岛的体积相中的碳含量影响。状贝氏体转变的第一阶段：粒状贝氏体中γ→α(上贝氏体)+γ(富碳体的相变第一阶段不同，在粒状组织转变第一阶段实际上是，γ→

冷却速度、奥氏体化温度、奥氏体成分(含碳量与合金元变量等[9,26,58]。一般来说，适当加快空冷速度、提高奥氏、降低终轧温度、加大终轧形变量均有利于粒状贝氏体奥氏体的过冷度，提高粒状贝氏体转变的相变动力学因增高时，不利于贝氏体铁素体的形核与长大；而钢中合碳的扩散和低碳区的形成，进而影响贝氏体的转变速度止贝氏体转变时碳化物的形成，促使尚未转变的奥氏体变进行较缓慢。明，在一定条件下，具有粒状贝氏体组织的钢可以具有粒状组织钢和粒状贝氏体钢的断口形貌如图 1.3 所示。M/A 小岛总量的增加，屈服强度与抗拉强度线性增加[17]。括了铁素体固溶碳含量与小岛总量的增加引起内应力的[8]。关于钢的韧性，方鸿生等人的研究表明[17]，小岛总量弦长的减小，韧性增加；小岛平均弦长相近时，随着小加。(a)(b)


本文编号：2960808