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文檔簡介
1、低合金高強鋼以其優(yōu)異的性能、良好的經(jīng)濟性,在各行業(yè)中有著廣泛的應用。但該類鋼在船用錨齒行業(yè)的應用尚處于初始階段。為了更好發(fā)揮材料低成本、高性能的優(yōu)勢,本課題以新型低合金鋼為實驗材料,進行基礎研究,充分開發(fā)材料的性能潛力,以提高低合金鋼錨齒在市場中的占有率。
本文利用能譜、X射線衍射、掃描電鏡、金相觀察等分析方法并結合熱處理正交試驗,建立組織與性能之間的聯(lián)系。根據(jù)文獻中總結的合金元素對鋼轉變特征點的影響規(guī)律,用編程的方法繪制
2、該低合金鋼的TTT曲線。通過工藝參數(shù)不同的熱處理試驗,了解該型鋼組織轉變特點,測試其性能。采用實驗數(shù)據(jù)和理論計算相結合的方式選擇熱處理工藝參數(shù),進行正交試驗,優(yōu)選熱處理工藝。對力學性能試驗產(chǎn)生的斷口進行分析,結合金相組織照片、力學性能測試數(shù)據(jù),進一步改進熱處理方案,優(yōu)化組織結構,達到最佳的使用性能。研究結果表明:該成分鋼具有雙C型TTT曲線,鑄態(tài)組織為鐵素體魏氏組織,強度韌性較差。退火后組織轉變成網(wǎng)狀珠光體。正火可獲得板條馬氏體,也可能
3、出現(xiàn)貝氏體組織。該型鋼的完全奧氏體化溫度在840℃以上。材料奧氏體化后,在430℃左右等溫停留可獲得粒狀貝氏體組織。熱處理后組織分布特點與鑄態(tài)時合金元素的偏析有關。材料具有板條馬氏體組織狀態(tài)時滿足使用要求,優(yōu)選熱處理工藝方案為960℃淬火240℃回火,熱處理后的組織抗拉強度為1000MPa,沖擊功17J。X射線衍射表明,熱處理過程對基體物相影響不大,隨熱處理回火溫度的升高,試驗斷口由脆性解理斷口轉變?yōu)闇式鈹嗫?,材料有韌化趨勢,回火溫度的
4、提高及時間的延長雖然有助于碳化物析出,但碳化物有在晶界偏聚的傾向,對材料韌性會產(chǎn)生不利影響,該類型低合金鋼不適合長時間進行回火處理。經(jīng)過預先熱處理消除鑄態(tài)偏析的材料,在熱處理后具有更高的力學性能,抗拉強度可達到1700Mpa,達到了超高強鋼的強度等級,在力學性能試驗中可以測得面縮、延伸率等塑性指標,沖擊功也有一定增加。該種類低合金鋼通過優(yōu)選熱處理工藝進行組織優(yōu)化后,能夠滿足疏浚用錨齒使用要求。由于使用合金元素較少,大幅度降低了材料成本,
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