控制馬氏體、貝氏體形態(tài)的淬火相關(guān)技術(shù)介紹
之前我們降到了高頻機(jī)等淬火設(shè)備的很多相關(guān)知識(shí)。今天我們會(huì)繼續(xù)前面的內(nèi)容,為大家介紹控制馬氏體、貝氏體形態(tài)的淬火,讓大家清楚淬火的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)!
實(shí)踐證明,充分利用板條馬氏體和下貝氏體組織的特性是改善鋼強(qiáng)韌性的一條重要途圣,下面舉例介紹。
(1)高碳鋼的低溫、快速、短時(shí)加熱淬火高碳鋼普通工藝淬火后,馬氏體主要呈片狀,脆性較大。如快速加熱至略高于Ac。的溫度,短時(shí)保溫淬火,則可得到以板條馬氏體為主加細(xì)小碳化物的組織,使鋼在保持高硬度的同時(shí),還具有良好的韌性:這是因?yàn)榈蜏囟虝r(shí)加熱,奧氏體晶粒較細(xì),且?jiàn)W氏體的碳含量較低,使Ms點(diǎn)升高。
(2)獲得貝氏體+馬氏體復(fù)合組織的淬火實(shí)踐表明,對(duì)高強(qiáng)度或超高強(qiáng)度鋼,可以通過(guò)控制等溫轉(zhuǎn)變過(guò)程或控制連續(xù)冷卻速度的方法來(lái)獲得適當(dāng)數(shù)量的貝氏體+馬氏體的復(fù)合組織,以達(dá)到良好的強(qiáng)韌性。例如,叫。=0.12%的Ni—Cr—Mo—V鋼,按不同的熱處理分別得到全馬氏體、全貝氏體、馬氏體+貝氏體復(fù)合組織后,在200~600~(:范圍內(nèi)回火,發(fā)現(xiàn)在同一回火條件下的比較試樣中,具有復(fù)合組織的試樣,其強(qiáng)度與全馬氏體組織相當(dāng),韌性與全貝氏體組織相當(dāng),同時(shí)其韌脆轉(zhuǎn)化溫度也最低。由斷口分析發(fā)現(xiàn),復(fù)合組織試樣的裂紋總是在馬氏體與下貝氏體的交界處改變方向,且斷口上解理平面的尺寸顯著減小。分析表明這是因?yàn)橄刃纬傻南仑愂象w分割了原奧氏體晶粒,導(dǎo)致隨后形成的馬氏體板條束的尺寸減小;解理裂紋擴(kuò)展時(shí),一旦遇到馬氏體一貝氏體界面便會(huì)改變方向,因而使單元裂紋路程變小,裂紋擴(kuò)展路徑變得更曲折(圖8—30),致使裂紋擴(kuò)展的阻力增大。此外,馬氏體板條束尺寸變小,也有利于提高復(fù)合組織的強(qiáng)度。
利用復(fù)合組織進(jìn)行強(qiáng)韌化的關(guān)鍵是確定不同材料復(fù)合組織中各部分組織的最佳配比及對(duì)復(fù)合組織形成條件的控制。一些研究結(jié)果表明,復(fù)合組織中的下貝氏體為10%一20%(體積分?jǐn)?shù))時(shí),其韌性最好。
(3)中碳鋼的高溫淬火這里所指的高溫是相對(duì)正常淬火加熱溫度而言的。中碳鋼若用較高的淬火溫度,可得到板條狀馬氏體為主的組織(片狀馬氏體數(shù)量明顯減少甚至不出現(xiàn)),從而獲得良好的力學(xué)性能。例如40CrNi:MoA鋼,870%淬油后,200~C回火,其屈服強(qiáng)度為1621MPa,斷裂韌度KIc為67.6MPa-mV。;而在1200%:加熱,預(yù)冷至817℃淬油后200%回火,屈服強(qiáng)度為1586MPa,斷裂韌度K。為81.8MPa-mv。。金相分析表明,高溫淬火后馬氏體全部為板條狀,避免了片狀馬氏體的出現(xiàn),并在板條狀馬氏體外面包著一層厚約10。m的殘留奧氏體薄膜,這對(duì)松弛裂紋尖端的應(yīng)力集中非常有利,因而提高了斷裂韌度。
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