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文檔簡介
1、低碳貝氏體型非調(diào)質(zhì)鋼是一種新型鋼種,具有良好的低溫沖擊韌性和焊接性能。本文采用物理模擬技術(shù)、納米壓痕技術(shù)、微觀形貌觀察、力學(xué)性能檢測和理論分析相結(jié)合的方法,研究了三種不同含碳量的低碳貝氏體鋼在奧氏體非再結(jié)晶溫度壓縮變形、變形后弛豫回復(fù)、不同冷卻速度、不同終冷溫度等工藝條件下的貝氏體轉(zhuǎn)變過程,并對相應(yīng)轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能作了比較,總結(jié)了低碳貝氏體型鋼的不同組織的演化規(guī)律,為開發(fā)新鋼種提供了指導(dǎo)。本文研究內(nèi)容和結(jié)果如下: (
2、1) 相變開始溫度(Bs)隨奧氏體非再結(jié)晶溫度變形量增加而非線性降低,初始轉(zhuǎn)變速率升高,整體轉(zhuǎn)變量在變形量<10%左右時(shí)高于不變形試樣,此后隨著變形量增加而降低。奧氏體非再結(jié)晶溫度壓縮變形抑制板條束狀貝氏體(B)產(chǎn)生,促進(jìn)形成準(zhǔn)多邊形鐵素體(αq)和晶內(nèi)針片狀鐵素體(AF)。殘余奧氏體-馬氏體(M-A)組元由不連續(xù)薄膜狀分布向顆粒狀轉(zhuǎn)變。 (2) 奧氏體非再結(jié)晶溫度壓縮變形后的弛豫過程能使Bs溫度和整體轉(zhuǎn)變量回升,且都趨近于不變
3、形試樣并達(dá)到平衡,這一過程基本能在30s內(nèi)完成。弛豫后,出現(xiàn)奧氏體晶粒被晶內(nèi)鐵素體分割的現(xiàn)象,貝氏體鐵素體間的M-A組元由一定厚度顆粒向連續(xù)的細(xì)薄膜轉(zhuǎn)變。由于受到Bs溫度升高、奧氏體晶粒被分割細(xì)化、M-A組元形態(tài)和含量的變化等眾多因素的影響,使試樣的顯微硬度在經(jīng)過一定弛豫時(shí)間后達(dá)到最高。 (3) 隨著冷速從1℃/s提高到30℃/s, Bs溫度逐漸下降,顯微硬度逐漸升高。微觀組織從低冷速條件下形成的粒狀貝氏體(αq+AF+顆粒狀M
4、-A)逐漸過渡到高冷速條件下形成的板條束狀貝氏體(BF+薄膜狀M-A)。納米壓痕試驗(yàn)表明低冷速條件形成的顆粒狀M-A組元的硬度高于高冷速條件形成的薄膜狀M-A組元,而前者貝氏體鐵素體的硬度低于后者。 (4) 隨著碳含量升高,低碳貝氏體鋼的強(qiáng)度逐漸升高,沖擊韌性逐漸變差。在冷卻比較充分的條件下,每提高0.01wt.%碳含量,抗拉強(qiáng)度約能提高50MPa。采用較低的終冷溫度有利于獲得優(yōu)良的強(qiáng)韌性綜合力學(xué)性能,而且碳含量升高后,沖擊性能
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