淬回火工艺及合金元素对高碳钢组织和力学性能的影响

发布时间：2018-03-09 12:50

  本文选题：高碳钢　切入点：强韧性　出处：《钢铁研究总院》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目前国内外已有许多文献对高碳钢低温回火后使用性能进行了研究,但对高温回火后的组织和性能研究较少。为了达到产品使用性能要求,新型高碳钢需要通过高温回火获得合适的强度和塑韧性匹配。本文以含碳量为1.05%的高碳钢为基础成分钢,首先对基础钢的淬回火工艺进行了研究,然后将调整碳含量及添加合金元素(Mn、Mo和V)后的试验钢与基础钢对比,研究成分变化后组织和力学性能与淬回火工艺之间的关系,分析讨论了碳及合金元素对组织和力学性能的影响规律。淬火和回火温度分别在800～920℃和400～650℃。论文取得的主要研究结果如下:基础成分钢随着淬火温度的升高,组织中未溶碳化物逐渐溶解至920℃时全部消失;抗拉强度逐渐增加,屈服强度逐渐下降,塑韧性降低。试验钢在400℃～650℃回火时,强韧性的变化主要与马氏体基体逐渐分解,碳原子析出导致固溶强化作用减弱,及基体完成再结晶转变为铁素体有关。碳含量降低导致试验钢完全奥氏体化温度下降。随淬火温度上升,08C～10C钢抗拉强度逐渐增加,屈服强度下降,而07C钢强度基本不变。相同淬火温度下,随着碳含量升高试验钢强度增加。回火实验中,温度相同时,随着碳含量的增加,试验钢抗拉强度和屈服强度升高,断面收缩率下降。试验钢强度的增加与碳的固溶强化作用有关。合金元素的添加对试验钢强度提升均有明显作用。含Mn钢组织中碳化物分布不均匀性较基础钢增加。在淬火或回火温度相同时,Mn含量增加导致抗拉强度上升,塑性及冲击韧性降低。与基础钢相比,含Mo钢中碳化物更加细小且弥散分布。在淬火温度相同时,Mo含量提高导致抗拉强度和屈服强度增加,塑性和室温冲击韧性降低。在400～650℃回火时,含Mo钢抗拉强度明显高于基础成分钢,而塑性降低。随淬火温度上升,含V试验钢抗拉强度和屈服强度均单调递增。与基础成分钢相比,在淬火温度相同时含V钢强度较高,塑性和室温冲击韧性较低。回火实验中,含V钢的抗拉强度较基础钢略有增加,塑性和室温冲击韧性明显下降。
[Abstract]:At present, there are many literatures at home and abroad to study the performance of high carbon steel after tempering at low temperature, but there are few studies on the microstructure and properties after high temperature tempering. A new type of high carbon steel needs to be tempered at high temperature to obtain a suitable strength and ductility matching. In this paper, the quenching and tempering process of the base steel is studied based on high carbon steel with carbon content of 1.05%. After adjusting carbon content and adding alloying elements such as Mn-Mo and V), the relationship between microstructure and mechanical properties and quenching and tempering process was studied by comparing the experimental steel with base steel. The effects of carbon and alloying elements on microstructure and mechanical properties are analyzed and discussed. The quenching and tempering temperatures are at 800 ~ 920 鈩，

本文编号：1588624