連續(xù)冷卻無碳化物貝氏體鋼的組織與性能研究.pdf

1、無碳化物貝氏體很好的結(jié)合了強(qiáng)度、塑性和韌性，引起了國內(nèi)外材料學(xué)者對鋼中無碳化物貝氏體的研究浪潮，并成功開發(fā)出一系列新型鋼種。無碳化物貝氏體往往需通過等溫淬火工藝制備，這需要特殊設(shè)備，且工藝過程復(fù)雜，會大大增加生產(chǎn)成本;同時對零件尺寸也有限制。因此，針對等溫淬火工藝的局限，開發(fā)研究無碳化物貝氏體的連續(xù)冷卻工藝具有重要的應(yīng)用價值。無碳化物貝氏體鋼的在線連續(xù)冷卻，為其工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)提供可能，使其在價格方面擁有巨大優(yōu)勢。本文通過對0.2C-1.

2、8Si-2.8Mn、0.2C-1.8Si-1.8Mn-0.8Cr、0.3C-1.8Si-1.8Mn-0.8Cr三種成分的實驗鋼研究，總結(jié)分析了成分設(shè)計和連續(xù)冷卻過程對組織與性能的影響，現(xiàn)結(jié)果如下:
　　1.三種成分的實驗鋼經(jīng)不同連續(xù)冷卻過程均得到無碳化物貝氏體和帶狀馬氏體的復(fù)相組織。無碳化物貝氏體呈束分布，板條平行排列，在貝氏體鐵素體板條間夾著薄膜狀富碳?xì)堄鄪W氏體。置換型溶質(zhì)的偏聚是導(dǎo)致帶狀馬氏體的主要原因。在帶狀馬氏體組織周圍的

3、貝氏體板條束更細(xì)密。
　　2.在320～450℃溫區(qū)內(nèi)，隨過冷奧氏體起始空冷溫度的降低，貝氏體板條束細(xì)化。隨起始空冷溫度降低，含碳量為0.2％的實驗鋼組織中帶狀馬氏體增多，而碳含量為0.3％的實驗鋼組織中帶狀馬氏體逐漸減少。兩種0.2％C實驗鋼的殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)及其穩(wěn)定化參數(shù)隨溫度降低而增大。0.3％C實驗鋼的殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)及其穩(wěn)定化參數(shù)隨溫度降低先增大后減小。0.2C-1.8Si-2.8Mn鋼自370℃空冷具有較優(yōu)的強(qiáng)塑積

4、;0.2C-1.8Si-1.8Mn-0.8Cr鋼自350℃空冷強(qiáng)塑積較好;0.3C-1.8Si-1.8Mn-0.8Cr鋼自400℃和420℃空冷均有高的強(qiáng)塑積。
　　3.在320～450℃溫區(qū)內(nèi)，以0.8％Cr替代1.0％Mn可減少帶狀組織的體積分?jǐn)?shù)，改善實驗鋼的沖擊韌性。以Cr替代Mn后連續(xù)冷卻組織中出現(xiàn)極少量塊狀先共析鐵素體。在400℃時，Cr的加入降低了殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)和殘余奧氏體穩(wěn)定化參數(shù)。隨鋼中含碳量的上升，組織中帶狀