《低NI无CO马氏体时效钢强韧化研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低NI无CO马氏体时效钢强韧化研究（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中北大学学位论文低N i 无C o 马氏体时效钢强韧化研究捅姜本文通过T l l e 珊o C a l c 热力学计算、物理化学相分析、S E M 组织分析优化了0 0 N i l 4 C r 3 M 0 3 T i 马氏体时效钢的固溶处理工艺。并研究了固溶温度对o o N i l 4 C r 3 M 0 3 T i 、0 0 N i l 3 C r 9 M o T i 马氏体时效钢奥氏体晶粒大小的影响：在光学金相显微镜( O M ) 和扫描电子显微镜( S E M ) 下，观察了固溶、时效态的显微组织；研究了固溶温度对0 0 N i l 4 C r 3 M 0 3 T i 、0 0 N i
2、l 3 C r 9 M o T i 马氏体时效钢时效态冲击韧性的影响；并用扫描电子显微镜( S E M ) 观察了不同热处理工艺下的冲击断口形貌；研究了固溶温度对试验钢时效态拉伸性能的影响。试验结果表明：，n l e m o C a l c 计算无钴0 0 N i l 4 C r 3 M 0 3 T i 马氏体时效钢的平衡析出相，发现低温固溶时有未溶的L a v e s F e 2 ( M o 、T i ) 相，该相在8 0 5 完全溶解。物理化学相分析验证在7 5 0 、8 0 0 固溶处理时未溶相为L a v e s 相，8 5 0 时未检测到。但通过S E M 组织分析，固溶温度为8 5
3、 0 ，基体中还有少量未溶的L a v e s 相，9 0 0 完全溶解。所以优化0 0 N i l 4 C r 3 M 0 3 T i 马氏体时效钢的最佳固溶温度在8 5 0 9 0 0 范围内，以使未溶的L a v e s 相完全溶解，且晶粒并没有粗化。在7 5 0 1 0 5 0 固溶处理0 0 N i l 4 C r 3 M 0 3 T i 马氏体时效钢，固溶温度低于9 0 0 ，奥氏体晶粒长大缓慢，基本为2 拟m ，高于9 0 0 ，奥氏体晶粒快速长大，但马氏体形貌没有随着固溶温度的升高而改变。随着固溶温度的升高，未溶的L a v e s F e 2 ( M o 、T i ) 相逐渐
4、溶于基体，基体组织更均匀，使固溶态冲击韧性升高，硬度降低。5 1 0 时效后，固溶温度低于9 0 0 ，强度基本保持不变，冲击韧性、塑性逐渐升高，9 0 0 时冲击吸收功达到最大值6 1 J ，高于9 0 0 ，由于奥氏体晶粒长大，强度、冲击韧性、塑性逐渐降低。和o o N i l 4 C r 3 M 0 3 T i 马氏体时效钢相比，0 0 N i l 3 C r 9 M o T i 马氏体时效钢的C r 含量从3 1 9 增加到8 9 2 ，使得M s 降至- U 6 0 ，所以在7 7 0 1 0 5 0 固溶处理后水冷，并在7 3 冷处理2 h ，使Y _ 措变时奥氏体尽可能多的转变成
5、马氏体，以保证钢有足够高的强度。随着固溶温度的升高，0 0 N i l 3 C r 9 M o T i 马氏体时效钢的奥氏体晶粒逐渐长大，高于9 0 0 ，长大速度加快。在9 3 0 同溶处理时，T i 2 S 、A I N 、T i N 等在晶界析出。时效念基体组织为板条马氏体和少量的残余奥氏体。通过T h e r m o C a l c 热力学计算和固溶态S E M中北大学学位论文组织分析，0 0 N i l 3 C r 9 M o T i 马氏体时效钢在固溶温度低于8 5 0 。C 时，也有未溶的L a v e s F e 2( M o 、T i ) 相，由于M o 含量从3 0 6 降
6、到1 4 6 ，使得未溶的L a v e s 相非常细小。固溶温度低于8 5 0 。C ，奥氏体晶粒还没开始长大，未溶的L a v e s 相细小，基体中有一定量的残余奥氏体，使得5 1 0 时效后冲击韧性很高，高于8 5 0 ，奥氏体晶粒长大和残余奥氏体的减少，时效态冲击韧性开始降低。9 3 0 固溶处理，奥氏体晶界的析出相使得时效态冲击韧性急剧下降。固溶温度低于9 0 0 ，屈服强度、抗拉强度基本保持不变，高于9 0 0 ，由于奥氏体晶粒开始长大，强度略有降低。塑性先升高后降低，在8 5 0 有最大值。0 0 N i l 4 C r 3 M 0 3 T i 马氏体时效钢在9 0 0 固溶处
7、理，5 1 0 时效处理后，R m = 1 7 5 0 M P a ，R p o 2 = 1 6 7 0 M P a ，A = 1 0 5 ，Z = 5 5 ，A K u 2 = 6 1 J ，0 0 N i l 3 C r 9 M o T i 马氏体时效钢在8 5 0 。C固溶处理，( 7 3 ) 冷处理2 h ，5 1 0 时效处理后，R m = 1 7 0 0 M P a ，R p o 2 = 1 6 2 5M P a ，A = 1 1 5 ，Z = 6 4 ，A l ( U 2 = 7 0 J ，钢的强度、韧性、塑性达到最佳配合。关键词：马氏体时效钢，固溶处理，强度，冲击韧性，L a
8、v e s 相，热力学计算中北大学学位论文I n v e s t i g a t i o no nS t r e n g t h T o u g h n e s sM e c h a n i s mo fL o wn i c k e l ，c o b a l tf r e em a r a g i n gs t e e lA b s t r a c tB a s e do nt h e c a l c u l a t e dr e s u l t so fT h e r m o C a l cs o f t w a r e 、p h y s i c o c h e m i c a lp h a
9、 s ea n a l y s i s 、S E Mm o r p h o l o g i e so fs t e e l t h es o l u t i o nt r e a t m e n to f0 0 N i l 4 C r 3 M 0 3 T im a r a g i n gs t e e lh a sb e e no p t i m i z e d E f f e c t i n gs o l u t i o nt e m p e r a t u r eo na u s t e n i t eg r a i ns i z eo f 0 0 N i l 4 C r 3 M 0 3
10、T i 、0 0 N i l 3 C r 9 M o T im a r a g i n gs t e e lw e r es t u d i e d T h es o l u t i o n i z e da n da g i n gm i c r o s t r u c t u r eo fs t e e lw e r eo b s e r v e db yo p t i c a lm i c r o s c o p e ( O M ) a n ds c a n n i n ge l e c t r o n i cm i c r o s c o p e ( S E M ) E f f e c
11、 t i n gs o l u t i o nt e m p e r a t u r eo nt h ea g i n gi m p a c tt o u g h n e s so f0 0 N i l 4 C r 3 M 0 3 T i 、0 0 N i l 3 C r 9 M o T im a r a g i n gs t e e lw e r es t u d i e d I m p a c tf r a c t u r em o r p h o l o g yo fs t e e la td i f f e r e n th e a tt r e a t m e n tw e r eo
12、 b s e r v e db ys c a n n i n ge l e c t r o n i cm i c r o s c o p e ( S E M ) T h et e n s i l ep r o p e r t i e so fa g i n gs t e e lw a sr e s e a r c h e d T h et e s tr e s u l t ss h o wt h a t ：t h ee q u i l i b r i u mp r e c i p i t a t e dp h a s e so fC o f r e e0 0 N i l 4 C r 3 M 0
13、 3 T im a r a g i n gs t e e la r ec a l c u l a t e db yT h e r m o C a l cs o f t w a r e T h eu n d i s s o l v e dL a v e s F e 2 ( M o 、T i ) p h a s ei sd i s c o v e r i e da tl o w e rs o l u t i o nt e m p e r a t u r e t h eL a v e sp h a s eh a sb e e nd i s s o l v e da t8 0 5 T h eu n d
14、 i s s o l v e dp h a s ea t7 5 0 、8 0 0 s o l u t i o ni sL a v e sb yp h a s ea n a l y s i s i ti s n td e t e c t e da t8 5 0 B u tal i t t l eL a v e sp h a s ei nm a t r i xi sd e t e c t e da t8 5 0 s o l u t i o nb VS E Mm i c r o s t r u c t u r e t h eL a v e sp h a s eh a sb e e nd i s s
15、o l v e da t9 0 0 T h eb e s tr a n g eo fs o l u t i o nt e m p e r a t u r eo f0 0 N i l 4 C r 3 M 0 3 T im a r a g i n gs t e e li s8 5 0 9 0 0 S Ot h eu n d i s s o l v e dp h a s ei sd i s s o l v e da n dg r a i ni s n tc o a r s e n i n g 0 0 N i l 4 C r 3 M 0 3 T im a r a g i n gs t e e lw e
16、 r et r e a t e dd u r i n g7 5 0 1 0 5 0 T h ea u s t e n i t eg r a i ns i z ei Sf i n e rb e l o w9 0 0 ，i ti sa l m o s t2 2 m ，b u tt h eg r a i ng r o w t hi sf a s t e ro v e r9 0 0 T h em o r p h o l o g yo fm a r t e n s i t el a t hi s n tc h a n g e dw i t hi n c r e a s i n gs o l u t i o nt e m p e r a t u r e T h eu n d i s s o l v e dL a v e sp h a s ed i s s o l v e sw i t hi n c r e
