QP工艺获得的新型马氏体钢微观组织及性能研究

发布时间：2022-04-17 21:32

　　马氏体钢的传统热处理工艺是淬火后回火,所得马氏体组织能够得到相对较好的强度和韧性。为了进一步改善材料的综合性能,2003年,美国提出了一个新的热处理工艺概念—“Quenching and Partitioning Process”（Q&P,淬火和分配工艺）,指出可以通过控制残余奥氏体的量来改变微观组织结构,从而达到改善材料力学性能的目的。论文通过对几种不同碳含量的钢种进行Q&P工艺处理的试验,研究了工艺中不同QT（quenching temperature）温度对力学性能以及微观组织结构的影响,并与传统淬火回火工艺进行比较,初步探讨了Q&P工艺对材料力学性能和显微组织的影响规律。Q&P新工艺在强度损失较小的情况下,有效提高了材料的冲击韧性,能够更大程度的改善材料性能;随着工艺中QT温度的升高,第一次淬火得到的先形成马氏体量减少,各不同碳含量的实验用钢强度都呈现降低的趋势,冲击韧性存在一个最高值,而塑性以及硬度的变化不大;随着碳含量的降低,Q&P工艺相对于传统工艺的强度值下降减小;工艺对21Si2Ni3钢韧性的改善最为明显,随着碳含量的升高,这种影... 

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 Q&P工艺概况
        1.2.1 Q&P工艺的提出
        1.2.2 Q&P热处理工艺
        1.2.3 Q&P工艺的热力学和动力学
        1.2.4 Q&P工艺设计
    1.3 碳的扩散
    1.4 奥氏体的稳定化
        1.4.1 奥氏体的热稳定化
        1.4.2 奥氏体的力学稳定化
        1.4.3 奥氏体的化学稳定化
        1.4.4 奥氏体的相致稳定化
    1.5 研究内容和意义
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 热处理方法
        2.2.3 力学性能测试
        2.2.4 金相观察
        2.2.5 透射电镜(TEM)
        2.2.6 X-射线衍射法测定残余奥氏体量
第三章 O&P工艺对不同含碳量钢力学性能的影响
    3.1 前言
    3.2 QT温度选取及热处理工艺
    3.3 性能结果与讨论
        3.3.1 21Si2Ni3钢的力学性能
        3.3.2 其它不同碳含量钢的力学性能
        3.3.3 先形成的马氏体量对力学性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 Q&P工艺的微观组织分析及讨论
    4.1 前言
    4.2 微观组织特征
        4.2.1 传统工艺与Q&P工艺的组织分析比较
        4.2.2 不同Q&P工艺的组织分析比较
        4.2.3 残余奥氏体
        4.2.4 Q&P工艺的其它微观形貌
        4.2.5 碳的扩散
    4.3 冲击断口形貌
        4.3.1 Q&P工艺与传统工艺断口形貌
        4.3.2 不同Q&P工艺的断口形貌
    4.4 不同马氏体组织的辨别
        4.4.1 热处理工艺
        4.4.2 组织观察与讨论
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录(攻读学位期间发表论文)


【参考文献】：
期刊论文
[1]钢热处理的新工艺[J]. 徐祖耀.  热处理. 2007(01)
[2]Interface Migration between Martensite and Austenite during Quenching and Partitioning （Q&P） Process[J]. Ning ZHONG, Xiaodong WANG, Yonghua RONG and Li WANG School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiao Tiong University, Shanghai 200030, China Baosteel Research and Development Technology Center, Shanghai 201900, China.  Journal of Materials Science & Technology. 2006(06)
[3]淬火合金钢中的奥氏体稳定化[J]. 康沫狂,朱明.  金属学报. 2005(07)
[4]硅合金钢淬火组织中残留奥氏体的力学稳定性与力学性能[J]. 康沫狂,朱明,陈大明,华文君.  金属热处理. 2005(01)
[5]钢中的低碳马氏体及条间奥氏体[J]. 徐祖耀.  钢铁. 1987(03)
[6]奥氏体的稳定化及其对热处理的作用[J]. 徐祖耀.  北京钢铁工业学院学报. 1957(00)



本文编号：3646276