【硕士论文】低Ni无Co马氏体时效钢强韧化研究.pdf

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1、中北大学学位论文低Ni无Co马氏体时效钢强韧化研究捅姜本文通过Tlle珊o.Calc热力学计算、物理化学相分析、SEM组织分析优化了00Nil4Cr3M03Ti马氏体时效钢的固溶处理工艺。并研究了固溶温度对ooNil4Cr3M03Ti、00Nil3Cr9MoTi马氏体时效钢奥氏体晶粒大小的影响:在光学金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)下,观察了固溶、时效态的显微组织;研究了固溶温度对00Nil4Cr3M03Ti、00Nil3Cr9MoTi马氏体时效钢时效态冲击韧性的影响;并用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同热处理工艺下的冲击断口形貌;研究了固溶温度对试验钢时

2、效态拉伸性能的影响。试验结果表明:,nlemo.Calc计算无钴00Nil4Cr3M03Ti马氏体时效钢的平衡析出相,发现低温固溶时有未溶的Laves.Fe2(Mo、Ti)相,该相在805℃完全溶解。物理化学相分析验证在750℃、800℃固溶处理时未溶相为Laves相,850℃时未检测到。但通过SEM组织分析,固溶温度为850℃,基体中还有少量未溶的Laves相,900℃完全溶解。所以优化00Nil4Cr3M03Ti马氏体时效钢的最佳固溶温度在850.900℃范围内,以使未溶的Laves相完全溶解,且晶粒并没有粗化。在750.1050℃固溶处理00Nil4Cr3M03T

3、i马氏体时效钢,固溶温度低于900℃,奥氏体晶粒长大缓慢,基本为2拟m,高于900℃,奥氏体晶粒快速长大,但马氏体形貌没有随着固溶温度的升高而改变。随着固溶温度的升高,未溶的Laves.Fe2(Mo、Ti)相逐渐溶于基体,基体组织更均匀,使固溶态冲击韧性升高,硬度降低。510℃时效后,固溶温度低于900℃,强度基本保持不变,冲击韧性、塑性逐渐升高,900℃时冲击吸收功达到最大值61J,高于900℃,由于奥氏体晶粒长大,强度、冲击韧性、塑性逐渐降低。和ooNil4Cr3M03Ti马氏体时效钢相比,00Nil3Cr9MoTi马氏体时效钢的Cr含量从3.19%增加到8.92%

4、,使得Ms降至-U60℃,所以在770.1050℃固溶处理后水冷,并在.73℃冷处理2h,使Y_措变时奥氏体尽可能多的转变成马氏体,以保证钢有足够高的强度。随着固溶温度的升高,00Nil3Cr9MoTi马氏体时效钢的奥氏体晶粒逐渐长大,高于900℃,长大速度加快。在930℃同溶处理时,Ti2S、AIN、TiN等在晶界析出。时效念基体组织为板条马氏体和少量的残余奥氏体。通过Thermo.Calc热力学计算和固溶态SEM中北大学学位论文组织分析,00Nil3Cr9MoTi马氏体时效钢在固溶温度低于850。C时,也有未溶的Laves.Fe2(Mo、Ti)相,由于Mo含量从3.

5、06%降到1.46%,使得未溶的Laves相非常细小。固溶温度低于850。C,奥氏体晶粒还没开始长大,未溶的Laves相细小,基体中有一定量的残余奥氏体,使得510℃时效后冲击韧性很高,高于850℃,奥氏体晶粒长大和残余奥氏体的减少,时效态冲击韧性开始降低。930℃固溶处理,奥氏体晶界的析出相使得时效态冲击韧性急剧下降。固溶温度低于900℃,屈服强度、抗拉强度基本保持不变,高于900℃,由于奥氏体晶粒开始长大,强度略有降低。塑性先升高后降低,在850℃有最大值。00Nil4Cr3M03Ti马氏体时效钢在900℃固溶处理,510℃时效处理后,Rm=1750MPa,Rpo.

6、2=1670MPa,A=10.5%,Z=55%,AKu2=61J,00Nil3Cr9MoTi马氏体时效钢在850。C固溶处理,(.73)℃冷处理2h,510℃时效处理后,Rm=1700MPa,Rpo.2=1625MPa,A=11.5%,Z=64%,Al(U2=70J,钢的强度、韧性、塑性达到最佳配合。关键词:马氏体时效钢,固溶处理,强度,冲击韧性,Laves相,热力学计算中北大学学位论文InvestigationonStrength·ToughnessMechanismofLownickel,cobaltfreemaragingsteelAbstractBasedont

7、hecalculatedresultsofThermo.Calcsoftware、physicochemicalphaseanalysis、SEMmorphologiesofsteel.thesolutiontreatmentof00Nil4Cr3M03Timaragingsteelhasbeenoptimized.Effectingsolutiontemperatureonaustenitegrainsizeof00Nil4Cr3M03Ti、00Nil3Cr9MoTimaragingsteelwerestudied.Thesolutio

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