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二次回火后中碳低合金耐磨铸钢的性能和马氏体亚结构

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机械工程材料 2015年第2期39卷 50-53 89,89页

作者：路王珂谢敬佩王爱琴王文焱张银娣河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471003

将中碳低合金耐磨铸钢分别加热至880,910,930,960℃,保温2h后油淬,之后分别在210,240,260℃下回火2h;根据冲击韧性确定最佳一次回火热处理工艺后再进行240℃×2h的第二次回火处理;研究了二次回火后试验钢的性能和马氏体亚结构。结果表明... 详细信息

将中碳低合金耐磨铸钢分别加热至880,910,930,960℃,保温2h后油淬,之后分别在210,240,260℃下回火2h;根据冲击韧性确定最佳一次回火热处理工艺后再进行240℃×2h的第二次回火处理;研究了二次回火后试验钢的性能和马氏体亚结构。结果表明:二次回火后试验钢的抗拉强度为1 820 MPa,硬度为54 HRC,冲击功为35J,实现了高强韧性和高耐磨性的良好匹配;二次回火后马氏体中的孪晶出现了回复和消失,马氏体亚结构主要为高密度位错和少量孪晶,大量的位错阻碍了裂纹扩展,提高了试验钢的强韧性。

关键词：中碳低合金耐磨铸钢二次回火力学性能强韧性马氏体亚结构

热处理对1.41%C超细晶超高碳钢马氏体亚结构的影响

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热加工工艺 2007年第2期36卷 34-36页

作者：樊亚军曹海玲蔺卫平张占领朱杰武柳永宁许雁西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049 西北第二民族学院材料科学与工程系宁夏银川750021

1.41%C超高碳钢控轧后进行超细球化预处理,并在不同的温度下进行二次淬火。组织观察表明:热轧并球化预处理后超高碳钢获得了超细球化组织,经淬火后获得超细马氏体组织。随淬火温度升高,马氏体逐渐粗化,马氏体亚结构中位错对孪晶的比例... 详细信息

1.41%C超高碳钢控轧后进行超细球化预处理,并在不同的温度下进行二次淬火。组织观察表明:热轧并球化预处理后超高碳钢获得了超细球化组织,经淬火后获得超细马氏体组织。随淬火温度升高,马氏体逐渐粗化,马氏体亚结构中位错对孪晶的比例先升后降,890℃时获得完全位错亚结构。并提出1.41%C超高碳钢获得大量板条马氏体的淬火温度为860～890℃。

关键词：超高碳钢淬火温度马氏体亚结构位错孪晶

超高碳钢马氏体相变及超细晶粒对亚结构的影响

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西安交通大学学报 2004年第7期38卷 725-728页

作者：许雁朱杰武柳永宁西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

为了深入揭示淬火超高碳钢的马氏体亚结构及其产生的原因,通过对含碳量为1 4%(质量分数)的超高碳钢进行超细球化处理,获得了铁素体基体上分布超细碳化物的组织,并在此基础上进行了淬火处理.透射电子显微镜组织观测分析表明:奥氏体晶粒... 详细信息

为了深入揭示淬火超高碳钢的马氏体亚结构及其产生的原因,通过对含碳量为1 4%(质量分数)的超高碳钢进行超细球化处理,获得了铁素体基体上分布超细碳化物的组织,并在此基础上进行了淬火处理.透射电子显微镜组织观测分析表明:奥氏体晶粒尺寸平均为2μm左右,淬火组织中存在大量板条马氏体,亚结构中含有大量位错与孪晶.通过计算证实,在马氏体亚结构形成过程中,随晶粒尺寸减小,孪晶切应力比滑移切应力升高得快,导致滑移成为变形的主要机制,位错大量增加.

关键词：超高碳钢马氏体亚结构滑移切应力孪晶切应力

超高强度Ferrium M54二次硬化钢组织及性能优化研究

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超高强度Ferrium M54二次硬化钢组织及性能优化研究

作者：张光倩燕山大学

学位级别：硕士

二次硬化超高强度钢因具有较好的强韧性匹配,在航空航天领域得到了广泛的应用。然而因其热处理工艺比较繁杂,且对组织和性能的影响并未得到系统研究。本文以M54二次硬化钢为研究对象,探究热处理工艺对M54钢组织及性能的影响,进而建立工... 详细信息

二次硬化超高强度钢因具有较好的强韧性匹配,在航空航天领域得到了广泛的应用。然而因其热处理工艺比较繁杂,且对组织和性能的影响并未得到系统研究。本文以M54二次硬化钢为研究对象,探究热处理工艺对M54钢组织及性能的影响,进而建立工艺-组织-性能三者之间的关系。本研究旨在通过热处理工艺优化,提升二次硬化钢的力学性能,对拓展其在国内航空航天领域的应用具有指导意义。首先,研究奥氏体化温度对M54钢组织和性能的影响,结果表明:当奥氏体化温度为1060℃时强韧性达到最佳。从980℃升高到1060℃时,(Mo,W)C碳化物逐渐溶解,同时原奥晶粒会发生再结晶而细化,使得M54的强度和冲击性能上升。当温度超过1060℃后,晶粒尺寸快速长大导致冲击性能下降。同时发现马氏体板条束、板条块具有与原奥晶粒相似的变化规律。其次,研究深冷速率对M54钢组织和性能的影响,结果表明:在深冷速率为3℃·min时,获得的马氏体块(block)最为细小同时MC型碳化物密度较高,尺寸最小,这种弥散分布的小尺寸碳化物形成的析出强化是M54的主要强化机制。Block作为“有效”的韧化单元,在裂纹扩展过程中耗能较高。马氏体亚结构细化是该钢主要的韧化机制。之后,研究回火温度对M54钢组织和性能的影响,结果表明:当回火温度为520℃时具有最佳强韧性。当温度从480℃升高到520℃时,block增多,韧性提高。析出相由MC型向MC和MC型共格析出相转变,导致强度升高且不影响冲击韧性。当温度超过520℃时,MC型碳化物尺寸增大,体积分数减小,强度降低。在560℃时出现高温回火脆性。当温度继续升高,韧性提高。最后,研究回火时间对M54钢组织和性能的影响,结果表明:M54钢在8 h时达到纳米级碳化物析出数量最大值,有利于钉扎位错,此时强度达到最高。当回火时间延长到10 h时,奥氏体的含量有所增加,但由于MC析出相的偏聚导致韧性相比于8 h时有所下降。

关键词：二次硬化钢热处理工艺马氏体亚结构碳化物强韧机制

基于成分和微观组织调控的高速列车车轴钢疲劳性能研究

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基于成分和微观组织调控的高速列车车轴钢疲劳性能研究

作者：陈俊宏北京交通大学

学位级别：硕士

车轴是列车安全运行的重要零部件之一。高速、重载的发展趋势及苛刻的服役条件,对列车车轴的性能提出了越来越高的要求。兼顾成本、强韧性、疲劳性能等因素的材料研发成为新一代更高时速列车车轴的研发核心。本文针对国产时速350公里Cr-... 详细信息

车轴是列车安全运行的重要零部件之一。高速、重载的发展趋势及苛刻的服役条件,对列车车轴的性能提出了越来越高的要求。兼顾成本、强韧性、疲劳性能等因素的材料研发成为新一代更高时速列车车轴的研发核心。本文针对国产时速350公里Cr-Ni-Mo系高速车轴钢(B1)和在其基础上开发的面向更高时速的新型合金车轴钢(B2和B3),采用扫描电镜、透射电镜、EBSD、裂纹扩展速率试验机、表面感应淬火试验机及旋转弯曲疲劳试验机等实验设备和技术,系统研究了高速车轴钢的强韧化机理和疲劳破坏行为;通过表面感应淬火技术显著提高了合金车轴钢的疲劳性能,为实现进一步优化高速车轴的疲劳性能提供了新思路。主要得到如下结论:随着淬火温度的降低,实验钢中原奥氏体晶粒尺寸、板条束和块尺寸均减小,导致细晶强化程度增加;板条块是钢中细晶强化的重要控制单元,但当组织结构足够细小时,板条束、原奥氏体晶粒等将会对强度产生重要影响;实验钢的冲击韧性受钢中各种组织界面的影响显著,其中大角度晶界中的最小单元—板条块对韧性起了主要控制作用。新型车轴钢B3的疲劳强度(543 MPa)高于B2钢(525 MPa),且二者均高于B1钢(476 MPa);B1、B2、B3钢的疲强比分别为0.49、0.55和0.53,疲劳S-N曲线依次向右上移动,说明B3钢具有较好综合疲劳性能;从疲劳破坏机理分析,板条块尺寸对实验钢中疲劳裂纹扩展行为具有显著影响,板条块尺寸较小的B2钢有低的裂纹扩展门槛值和略高于B3钢的疲劳裂纹扩展速率;B1钢中较大的原奥氏体晶粒尺寸是导致其疲劳性能低于B2和B3钢的主要原因。经表面感应淬火后,实验钢的淬硬层中晶粒被显著细化,且从试样表面到心部存在着残余应力和硬度梯度;与常规热处理B2钢相比,淬硬层深度为0.5 mm和1.6 mm的表面感应淬火试样的疲劳强度分别提升了15 MPa(2.9%)和70 MPa(13.3%);表面淬硬层晶粒细化和残余压应力的共同作用是表面感应淬火试样疲劳性能提高的关键因素。由此可见,结合欧洲热处理合金钢车轴和日本表面感应淬火碳钢车轴技术,对合金钢车轴进行表面感应淬火的工艺路线可能成为高速车轴疲劳性能继续优化的一种有效手段,这为开发更高时速的列车车轴提供了研发思路和技术储备。

关键词：高速车轴钢马氏体亚结构强韧化机理高周疲劳表面感应淬火

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钢中马氏体相变及其亚结构

西安矿业学院学报 1999年第3期19卷 241-245页

作者：李富凯西安科技学院机械工程系陕西西安710054

阐述了钢中马氏体相变的机制及其亚结构，并讨论了控制马氏体亚结构的因素。

关键词：钢马氏体相变相变机制转变温度马氏体亚结构位错马氏体

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稀土对35CrMo钢淬火组织结构的影响

兵器材料科学与工程 2001年第1期24卷 19-22页

作者：王贵周新初李殿凯赵金茹包头钢铁学院中国兵器工业第五二研究所

利用透射电子显微镜详细观察了在 35 Cr Mo钢加入不同含量稀土后对淬火组织马氏体亚结构的影响。结果表明 ,加入稀土后使马氏体板条细化 ,阻碍了孪晶马氏体的形成 ,孪晶马氏体量减少 ,特别是稀土加入量为 0 .1%时 ,钢中马氏体板条细化... 详细信息

利用透射电子显微镜详细观察了在 35 Cr Mo钢加入不同含量稀土后对淬火组织马氏体亚结构的影响。结果表明 ,加入稀土后使马氏体板条细化 ,阻碍了孪晶马氏体的形成 ,孪晶马氏体量减少 ,特别是稀土加入量为 0 .1%时 ,钢中马氏体板条细化明显。稀土提高了铸态过冷奥氏体在贝氏体区的稳定性 ,但对贝氏体组织形态变化影响不明显。

关键词：马氏体亚结构孪晶马氏体稀土 35CrMo钢淬火组织结构