科技創(chuàng)新導報01 Technology innovation Herald業(yè)技術馬氏體的應用著葵2謝劍2王麗君(1牡丹江高級技工學校晨龍江牡丹江1570002.黑龍江省水田機械化研究所黑龍江牡丹江157011)摘要:本丈論暹了形變熱處理、應變時數時熱處理對馬氏你形毒的改叟,性贗規(guī)及性能的影響,并就其特點劓述了低嚷馬氏俸,馬氏體時效鋼,相變塑性鋼和馬氏體姐成復合樹的應用。關鍵詞:馬氏體形變熱處理時教熱處理應用中圖分類號:TG139文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2008)07(a)0074-02在人類的生產中應用馬氏體已有悠久粒形狀的改變,顯示抗拉或抗壓強度的各體。這樣,鋼內含很低的碳井相當數量的歷史,近代又有不少發(fā)展,在此僅就馬氏向同性,但增大了拉、壓強度差效應,這可鎳,使淬火后的馬氏體具有高的韌性,同時體形態(tài)和性質規(guī)律相聯系的應用,作為例證能是由于在受拉和受壓時間隙原子與位錯以時效的途徑來強化馬氏體,就成為既有高加以闡述,如以馬氏體的相變塑性發(fā)展成相間的交互作用有所不同而形成的的強又有很好韌性的馬氏體時效鋼變塑性鋼以高碳馬氏體的高強度來作為纖維強化材料;或以馬氏體為強化組元,以鐵2應變時效熱處理5相變塑性鋼素體作為韌性組元組成復合材料等馬氏體的加工硬化率很大,通過少量綜合利用馬氏體相變時產生的塑性,形變后就往往使服強度接近拉力強度。以及形變熱處理提供的強化(但不顯著降1形變熱處理如0.4%C鎳鉻鉬鋼的回火馬氏體經室溫形低塑性),發(fā)展了一種新的兼具高的強度和形變熱處理是將鋼在奧氏體狀態(tài)下經變4%,馬氏體由于加工硬化,強度增髙良好塑性的結構鋼,即相變塑性鋼。這種形變(加工)后,接著進行淬火和回火的一種70kg/mm2,經形變后再進行時效將繼續(xù)增鋼的Ms溫度在196℃以下,由于形變使熱處理工藝。因奧氏體加工溫度的不同,加強度28kg/mm2,該鋼的馬氏體在200℃Ms(以及Md)溫度提高,形變乂使碳化彌散這項工藝又可分為下列三類藝下回火時,從馬氏體中析出E碳化,但經析出并增加位錯密度,經冷卻后得到部分(1)高溫形變熱處理;將鋼在奧氏體的形變時效后發(fā)現,碳化物部分溶解,這時碳馬氏體,在經拉力試驗時一方面由于馬氏穩(wěn)定溫度范圍(>AC3。)形變后即進行炎。原子可能利用形變所形成的應力場擴散到體的較高加工硬化率,同時由于相變塑性,(2)中溫形變熱處理:將鋼在奧氏體的由形變所新產生的位錯處,從而釘扎位錯,使應變(延伸)增加,因此縮頸開始較晚,這亞穩(wěn)溫度范圍(低于ACI,但高于Ms)進行提高鋼的強度。過高溫度的時效(大于170類鋼比常用的0.4C鎳鉻鉬鋼具有較大的形變(不產生珠光體或貝氏體相變),稱為溫℃),使碳原子釘扎位錯的作用減弱,因而強度和塑性。由于相變塑性鋼在拉力下具加工,然后立即淬火和回火強化效果較小。有很好塑性,因此也具有較高的斷裂韌性。(3)混合形變熱處理:將鋼先在奧氏體18Ni型馬氏體時效鋼在相同強度水平下其穩(wěn)定溫度范圍形變后,接著冷至中溫至中3低碳馬氏體的應用斷裂韌性可大大高于馬氏體時效鋼。相變溫亞穩(wěn)區(qū)進行溫加工,然后立即進行淬火和低碳馬氏體具有相當高的強度,很好塑性鋼也存在氫脆問題?；鼗鸬乃苄院晚g性,以及良好的冷加工性、可形變熱處理不能應用于大件和焊接由表1可見,高溫形變熱處理只使強度焊性和熱處理形變小等優(yōu)點,在工程產品件形變來強化相變塑性鋼也有其略為提高,這是由于鋼經熱加工后,鋼中的上頗多應用局限性。利用馬氏體在加熱時進行逆轉位錯密度并不增加,只是細化了奧氏體品由于低碳鋼的淬透性甚差,因此一般變,可以反復相變使產生應變來代替形變粒,從而細化了馬氏體片,因而使強度臍有以低碳合金鋼淬火得到低碳馬氏體來加以熱處理。相變塑性鋼已成為新型超高強度提高應用。如深水殼體,高壓容器等應用低碳不銹鋼,在工業(yè)上得到應用。鋼經中溫變形使奧氏體內具有較高的低合金鋼,屈服強度達110kg/mm以上(經位錯密度,經轉變成為馬氏體后就使馬氏低溫回火)而低溫韌性很好。我國應用低8馬氏體組成復合材料體內具有較高的位錯密度,從而強化了馬碳合金鋼淬火并低溫回火來代替中碳合金6.1馬氏體定向強化氏體,使奧氏體晶粒細化,并在亞穩(wěn)區(qū)經形鋼的調質處理,獲得可喜的成就;有的機件根據合金定向纖維強化(復合材料)的變使碳化物析出。由于奧氏體內析出碳化經換用低碳馬氏體后,由于強度提高重量概念,設想將鋼在轉變時產生定向馬氏體物,使奧氏體內含碳(及合金)量減少,這樣成倍減輕,深受工人歡迎。后,可將鋼的強度提高至接近理論值。為就提高了鋼的Ms溫度,使淬火后孿晶馬氏使馬氏體形成定向,必須解決兩個基本問體的數量大為堿少,對鋼的切性作出有益4馬氏體時效鋼題:1)先形成定向的奧氏體這可由奧氏的貢獻。鋼經混合形變熱處理后,強度最超高強度結構鋼往往韌性較差,但經妥體經形變和遇火得到退火織構來實現:2)使高,韌性最好。善設計鋼的成分和組織就能解決這個矛盾,形成慣丬面變化最少的馬氏體形變熱處理雖有很多優(yōu)點,但增加了如馬氏體時效鋼。條狀位錯型馬氏體的韌為便于奧氏體形變及退火,應選擇M形變工序,同時它不能應用于大的工件(短性較好,當含碳量很低時,它的韌性更好。溫度低于溫的合金。FeNi-Mn和Fe時間內達不到大的形變量)和焊接件(不能合金元素中,鎳提高鋼的韌性,并且在FeMo合金的Ms低于室溫,而且也有條件施加形變),因此它的應用也有很大的局限Ni合金中,含Ni<30%淬火后仍呈條狀馬氏獲得條狀馬氏體,可能是理想的材料。將性。形變熱處理后不因形變的方向性及晶表1鋼經不同處理并經200c回火2小時后的性質處理工藝維氏硬度抗拉強度kgmm2|屈服強度kgmm2延伸率%不形變,在50℃時效60分鐘,淬火中溫形變60%,在550℃時效60分鐘,淬火726中國煤化工高溫形變60%,在550℃時效60分鐘,淬火CNMHG混合形變60%,在550℃時效60分鐘,淬火22474科技則靳導報 Science and Technology Innovation HeraldScience and Tech6m科技創(chuàng)新導報工業(yè)技術鐵碳合金狀態(tài)圖在熱加工工藝中的應用宋恒潤河北巨鹿職教中心河北巨鹿055250)摘要:鐵合金狀態(tài)圖在制定造.儆逵,熱處理哥熱加工工藝方的應用關鍵詞:鐵碳合金狀態(tài)圈應用鋒造彀達熱處理中圖分類號:TG15文獻標識碼:A文章編號:1674-198X(2008)07(a)-0075-01鐵碳合金是以鐵為基礎的合金,也是鋼件的某些缺陷,如晶粒粗大,偏析嚴重,可溫度都得參考鐵碳合金狀態(tài)圖加以選擇和鐵的統(tǒng)稱。它是工業(yè)上應用最廣泛的合以通過熱處理方法消除。所以鑄鋼件鑄造鐵碳合金狀態(tài)圖中組織轉變的臨界溫金。鐵碳合金狀態(tài)圖不僅是研究鋼和鐵的后必須進行熱處理。度A1、A3、Acm是在極其緩慢的加熱條成分,溫度和組織結構之間關系的重要工件下測定的,而熱處理中,加熱并不是極其具,而且對生產實踐頗有意義。它是制定鑄2在鍛造生產方面的應用緩慢的,故和臨界狀態(tài)相比發(fā)生一定的潘造、鍛造和熱處理等熱加工工藝的依據。僉屬材料的塑性越大,變形抗力越小,后現象,轉變才能進行。與狀態(tài)圖上AI金屬的可鍛性好,反之則差。金屬的可鍛性A3、Acm相對應,通常把實際加熱時臨界1在鑄造生產方面的應用取決于金屬材料的化學成分,組織結構,變溫度的位置用Ac1、Ac3、Accm表示。將鑄造生產時,液態(tài)合金在充滿鑄型型形溫度等。它們都與鐵碳合金狀態(tài)圖有關。共析鋼加熱到Ac1時便發(fā)生珠光體向奧氏腔的過程中,有時伴隨著結晶出現充型能提高金屬變形時的溫度,是改善金屬體的轉變,若繼續(xù)升溫奧氏體晶粒會增大力不足的現象。若充型能力不足,在型腔可鍛性的有效措施。金屬材料產生塑性變當亞共析鋼加熱到Ac1時珠光體轉變成奧被添滿之前,形成的晶粒將充型的通道堵形后,機械性能會產生明顯變化,產生強度、氏體,此時的組織為奧氏體和鐵素體。若塞,金屬液體被迫停止流動,鑄件便會產生硬度上升,塑性、韌性下降的加工硬化現繼續(xù)升溫鐵素體也逐漸轉變?yōu)閵W氏體,溫澆不足或冷隔等缺陷。影響充型能力的主象。在實際生產中,可采用再結晶退火的方度超過Ac3時鐵素體完全消失,全部組織要因素有合金的流動性、澆鑄溫度等。澆法,消除加工硬化現象。當金屬在高溫下受轉變?yōu)榧毝鶆虻膯我粖W氏體。同樣,若鑄溫度需參考鐵碳合金狀態(tài)圖來選擇,合力變形時,加工硬化和再結晶同時存在,不繼續(xù)升溫奧氏體晶粒會增大。過共析鋼加金的流動性也與鐵碳合金狀態(tài)圖有關過變形中的加工硬化隨時都被再結晶過程熱轉變溫度與亞共析鋼加熱情況相似,只澆鑄溫度對合金的充型能力有著決定所消除,變形后沒有加工硬化現象是在Ac1-Accm的升溫過程中,是二次滲性影響。澆鑄溫度越高,合金的粘度下降,不同化學成分的金屬可鍛性不同,碳體逐漸溶入奧氏體。超過Accm時,全部且因過熱度高,合金在鑄型中保持流動的般情況下純金屬的可鍛性好,合金的可鍛組織為奧氏體,但其晶粒已長大粗化。因時間長,故充型能力強;反之,充型能力差。性差。金屬內部的結構不同,其可鍛性有粗大晶粒的奧氏體冷卻時會使轉變產物的但鐵碳合金溫度過高鑄件易產生縮孔、縮很大差別。純金屬及固溶體的可鍛性好,晶粒粗大機械性能變壞,所以為控制奧氏松、粘砂、氣孔、粗晶等缺陷。故在保證而碳化物的可鍛性差。由于奧氏體的塑性體的晶粒長大,應嚴格控制加熱溫度。熱充型能力足夠的前提下,澆鑄溫度不宜過很好,強度較低便于塑性變形。而且由于處理時的加熱溫度大都是將鋼加熱到臨界高。依據鐵碳合金狀態(tài)圖可以確定合適的存在的溫度高于再結晶溫度,在奧氏體區(qū)點以上某一溫度,如完全火的加熱溫度澆鑄溫度。通?；铱阼T鐵的澆鑄溫度為進行壓力加工,可以消除加工硬化現象,所是Ac3以上30-50℃,等溫退火的加熱溫1200~1300℃,鑄鋼為1520~1620c。共晶以鋼材的軋制和鍛造經常選擇在奧氏體單度是Ac3以上30~50℃(對亞共析鋼)或成分的鐵碳合金的結晶是在恒溫下進行相區(qū)中的適當溫度范圍內進行。選擇原則Acl以上20-30℃(對共析鋼和過共析鋼),的,此時液態(tài)合金從表層逐層向中心凝固,是開始軋制或鍛造的溫度不能過高,因溫球化退火的加熱溫度是Acl以上20-30已結晶的固體層內表面比較光滑,對金屬度過高會產生過熱,脫碳和嚴重氧化等缺℃。正火的加熱溫度是Ac3以上30-50℃液的阻力較小。所以澆鑄時它的流動性陷,使鋼材機械性能降低甚至使鍛件報廢。(對亞共析鋼)或Accm以上30~50℃(對過好,分散縮孔少,可使縮孔集中在冒口內,終鍛溫度也不能過低,因溫度過低時,回復共析鋼)。淬火的加熱溫度是Ac3以上30~有可能得到致密的鑄件。因此在鑄造生產和再結晶不能及時克服加工硬化現象,鋼50℃(對亞共析鋼)或Ac以上20-30℃(對中接近于共晶成分的鑄鐵,得到廣泛的應材的塑性下降,變形抗力增大,可鍛性變共析鋼和過共析鋼),所有這些溫度的確定用。低碳鋼由于凝固溫度區(qū)間小,所以流壞,易導致裂紋產生,鍛件破裂報廢。對碳都離不開鐵碳合金狀態(tài)圖動性也較好,而高碳鋼凝固溫度區(qū)間較大,鋼而言,始鍛溫度一般比固相線低200℃左綜上所述,鐵碳合金狀態(tài)圖是制定鑄結晶是在截面上一定寬度的凝固區(qū)內同時右,終鍛溫度約為800℃左右造,鍛造,和熱處理等熱加工工藝的依據進行,由于初生的樹枝狀晶體使已結品固體層內表面粗糙,所以合金的流動性變差,3在熱處理方面的應用鑄件縮孔較大,且容易形成分散縮孔,偏析熱處理是改善鋼的性能的主要途徑之嚴重。其次鑄鋼的融化溫度比鑄鐵高的金屬材料進行熱處理時,更離不開鐵多,且鑄鋼件冷卻迅速,內應力較大。鑄鋼碳合金狀態(tài)圖。遇火,正火、淬火的加熱Fe-20Ni-5Mn奧氏體進行大量形變,再經及加熱溫度控制,淬火后得到含高密度位強度,是馬氏體應用的一個新方向。退火,獲得較強的立方織構,又經應變并冷錯的低碳鐵素體基體上分布纖維條狀馬氏至液氮,得到80%的條狀定向馬氏體。體。據報道,0.1C-2Si鋼經這種復合熱處參考文獻6.2馬氏體一鐵素體復合材料理,在含20-60%馬氏體,強度和塑性均[1)徐祖耀著.馬氏體相變與馬氏體.科技出以熱處理方法形成馬氏體-鐵素體復好。當延伸率為20~25%時合材料,可兼具強度和塑性。以低碳低合度達80kg/mm2,屈服強度達5V凵中國煤化工處理.中國勞動社會保障金鋼先淬成全部馬氏體,重新加熱至(a+稱價廉物美,值得推薦代替0.1CNMHG)兩相區(qū),使形成約0.3%C的奧氏體和體或奧氏體基體上含一定量細低碳鐵素體,它們的數量比例由鋼的成分體,阻礙位錯的移動,同時提供足夠的復合科技創(chuàng)新導報 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