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文檔簡介
1、含銅高強低合金鋼時效后具有高強度、高韌性、良好的可焊性、耐蝕性等多種優(yōu)良性能,被廣泛應用于汽車工業(yè)、建筑用鋼材、重型工程結(jié)構(gòu)、高壓輸送管道、橋梁、高壓容器、集裝箱、船舶、化工石油設備等。因而研究銅在鋼中的時效強化、沉淀規(guī)律具有重要意義。 本文利用顯微硬度計測定、分析了實驗材料固溶態(tài)和不同時效狀態(tài)下的硬度,應用金相顯微鏡、PHILIPS PW1700型X射線衍射儀和JEM-2010型高分辨透射電子顯微鏡對實驗材料固溶態(tài)和不同時效狀
2、態(tài)下的組織及銅析出相結(jié)構(gòu)進行觀察,研究不同銅含量對高純鋼組織與硬度及析出過程的影響,以及不同時效階段析出相顆粒的類型、形貌、結(jié)構(gòu)、尺寸、分布、體積分數(shù)、沉淀機制及其與母體的取向關(guān)系等,以探求含銅高純低碳鋼時效析出規(guī)律,分析銅在鋼中的析出強化機制。 研究結(jié)果表明,在同一時效溫度下,不同銅含量的鋼時效時,隨著銅含量的增加,時效過程加快,達到峰值硬度所需時間縮短,但峰值硬度隨之增加。固溶處理時,當冷卻速率達到一定值時,會得到較細小的塊
3、狀鐵素體晶粒。不同銅含量的試樣,在相同的時效溫度下,顯微組織沒有明顯變化。含銅高純鋼固溶處理后,銅以有序疇的形式存在于基體中,銅原子處于偏聚態(tài),它對隨后的時效過程起重要作用。在時效過程中,首先在鐵素體晶粒中析出含銅偏聚區(qū),銅原子偏聚在{001}晶面族上。在時效峰處為富銅的G.P區(qū)顆粒,呈層狀的圓餅狀,且富銅層與貧銅層相間分布。富銅G.P區(qū)與鐵素體基體呈半共格。G.P區(qū)的富銅區(qū)內(nèi)及周邊存在高密度位錯和層錯。在過時效初期,含銅偏聚區(qū)顆粒長大
4、,偏聚區(qū)內(nèi)富銅層和貧銅層的數(shù)量增多,富銅層厚度減小,位錯密度降低。時效峰處沒有析出ε-Cu顆粒。經(jīng)X射線衍射分析與高分辨電鏡觀察在550℃時效50小時處均未發(fā)現(xiàn)有新結(jié)構(gòu)。550℃長時間時效處理或提高時效溫度才能析出ε-Cu顆粒。析出過程受溫度、銅含量、空位、位錯等因素的影響。較高的時效溫度會加速銅在鋼中的擴散和析出,即650℃時效比550℃時效更容易析出富銅顆粒。 含銅高純鋼時效強化的重要原因是含銅G.P區(qū)引起的畸變、半共格界面
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