馬氏體的生成條件是什么?(一種馬氏體時效不銹鋼的熱處理方法)

博主:adminadmin 2022-12-03 08:28:01 條評論
摘要:今天給各位分享馬氏體的生成條件是什么?的知識,其中也會對一種馬氏體時效不銹鋼的熱處理方法進行分享,希望能對你有所幫助!本文導讀目錄:1、馬氏體的生成條件是什么?2、一種馬氏體時效不銹鋼的熱處理方法3、馬氏體和珠光體的區(qū)別馬氏體的生成條件是什...

今天給各位分享馬氏體的生成條件是什么?的知識,其中也會對一種馬氏體時效不銹鋼的熱處理方法進行分享,希望能對你有所幫助!

本文導讀目錄:

馬氏體的生成條件是什么?(一種馬氏體時效不銹鋼的熱處理方法)

1、馬氏體的生成條件是什么?

2、一種馬氏體時效不銹鋼的熱處理方法

3、馬氏體和珠光體的區(qū)別

馬氏體的生成條件是什么?

  要得到馬氏體組織,必須把鋼加熱到奧氏體狀態(tài)然后以大于這種鋼的臨界冷卻速度的冷卻到Ms點以下溫度。

  所以馬氏體的形成條件是一定的冷卻速度和深度過冷,大于臨界冷卻速度是為了抑制珠光體型轉變,深度過冷是為了保證系統(tǒng)自由能的降低,以便為馬氏體的形成提供足夠的相變驅動力。

一種馬氏體時效不銹鋼的熱處理方法

  【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種馬氏體時效不銹鋼的熱處理方法,其特征在于:將馬氏體時效不銹鋼在1100℃~1250℃下固溶處理40min~90min,水冷,然后進行深冷處理,最后在500℃~580℃下時效處理兩次,每次保溫1~2h,空冷至室溫。

  采用該方法處理后的合金其抗拉強度達1900Mpa,沖擊韌性ak60J/cm2,硬度HRC50,強韌性配合良好。

  [0003]但當前的馬氏體時效不銹鋼的發(fā)展也面臨著一個突出的問題,即強韌性配合不夠優(yōu)異,如何在保證馬氏體時效不銹鋼高強度的同時,研究如何提高韌性指標就有了重要的理論意義和應用價值。

  [0005]固溶熱處理工藝決定了合金最終熱處理后的晶粒尺寸,而控制晶粒尺寸在一定范圍是保證鋼鐵材料強度和韌性的最有效的方式,所以固溶熱處理的溫度選擇非常重要。

  時效熱處理是馬氏體時效不銹鋼的重要強化手段,在所選擇的時效熱處理溫度下,既要保證超低碳馬氏體基體上彌散析出的金屬間化合物對基體的強化作用,也不致使析出相長大或溶解。

  析出相點的大小、數(shù)量、分布成為影響強度的重要因素,因此時效熱處理溫度和時間的選擇對此非常重要,若時效熱處理溫度過低、時間較短,強化相析出的數(shù)量和大小都不能達到最有效地強化效果;若時效熱處理溫度過高、時間較長則析出相會明顯長大粗化,破壞與基體的共格關系。

  同時時效熱處理能夠有效控制逆轉變成奧氏體數(shù)量及分布,以達到強化基體,提高韌性的效果。

  [0006]本發(fā)明的目的在于提供一種馬氏體時效不銹鋼的熱處理方法,采用該方法處理后的合金其抗拉強度達1900Mpa以上,沖擊韌性ak60J/cm2以上,硬度HRC50左右,強韌性配合良好。

  [0008]其中,所述固溶處理的優(yōu)選方案為1100C1150C下保溫50min80min,水冷,冷卻速度優(yōu)選在2min內(nèi)冷卻至室溫。

  [0010]所述時效處理的優(yōu)選方案為540C下時效處理兩次,每次保溫2h。

  [0012]本發(fā)明所述馬氏體時效不銹鋼的制備方法,其特征在于:所述馬氏體時效不銹鋼為lCrl4Col3Mo5。

  [0014]作為優(yōu)選的實施方案,所述馬氏體時效不銹鋼的組成及重量百分比為:Cr:12-14,Co:12-13.5,Mo:4-5,Ni:1-2,C:0.001-0.2,:0.05-0.08,Nb:0.03-0.05,P。

  [0015]圖1不同溫度固溶處理后試樣鋼的晶粒狀態(tài)(其中,a、1000C,b、1050C,c、1100C,dai50C)〇。

  [0017]圖3試樣在不同溫度固溶處理后的微觀金相組織圖(其中,a、1000C,b、1050C,c、110(TC,d、115(rC)〇。

  [0019]圖51000CXlh、1050CXlh固溶處理深冷后析出物的SEM形貌。

  [0022]圖8固溶溫度對試樣硬度的影響。

  [0024]圖10固溶溫度對試樣延伸率以及斷面收縮率的影響。

  [0026]圖12不同溫度時效處理后的金相組織(其中,a、520C,b、540C,c、560C,d、580C)〇。

  [0028]圖141100C固溶深冷后不同時效溫度對試樣硬度的影響。

  [0030]圖161100C固溶深冷后不同時效溫度對試樣延伸率和斷面收縮率的影響。

  [0042]圖3中(a)(d)分別為試樣鋼在1000C,1050C,1100C,1150C不同溫度固溶處理后的微觀金相組織,試樣鋼經(jīng)固溶深冷后的基體組織均為板條馬氏體,隨著固溶溫度的提高,板條束加長,當固溶溫度升高到1150C時,可看到在晶界處有比較大量的成不規(guī)則塊狀的殘余奧氏體。

  根據(jù)X射線衍射原理,利用D/Max2500PC型X射線衍射儀,依據(jù)國家標準《YBT5338-2006鋼中殘余奧氏體定量測量X射線衍射依法,計算得不同溫度固溶處理后的殘余奧氏體量,如圖4所示。

  [0046]圖13(a)和(b)是540C時效處理的樣品析出相形貌,可以看到,經(jīng)過時效處理后,在馬氏體的基體上析出大量彌散、細小、強化的析出相。

  析出相的析出提高了鋼的強度,本發(fā)明不銹鋼的析出相中只看到橢球狀的析出相,可以推斷為是Fe2Mo型的Laves相,F(xiàn)e2Mo型的Laves相也是二次硬化鋼中的典型強化相。

  [0048]試樣1不銹鋼經(jīng)過1100C固溶處理lh+(-78C深冷)+540C時效2次的熱處理工藝,抗拉強度達到1900MPa,沖擊韌性達到ak60J/cm2,洛氏硬度HRC達到50,強韌性配合良好,可以達到工程應用的基本性能要求。

  [0050]取試樣2-9分別在不同條件下進行固溶+時效處理,工藝參數(shù)見表2,所得。

  [0052]取試樣1、2、3分別在不同條件下進行固溶+時效處理,工藝參數(shù)見表2。

  實驗發(fā)現(xiàn)采用對比例所述熱處理方式所得馬氏體時效不銹鋼的屈服強度和沖擊韌性有所降低,硬度和抗拉強度也低于實施例。

馬氏體和珠光體的區(qū)別

  馬氏體和珠光體在組織形態(tài)、晶體結構和形成條件有區(qū)別,區(qū)別在于:。

  珠光體:由一層鐵素體和一層滲碳體交替平行堆疊而形成的雙相組織。

  珠光體的片層間距主要取決于珠光體形成時的過冷度,而與奧氏體晶粒度無關。

  馬氏體板條內(nèi)存在大量的位錯,所以板條馬氏體的亞結構是高密度的位錯和位錯纏結。

  在原奧氏體晶粒中首先形成的馬氏體片貫穿整個晶粒,將奧氏體晶粒分割,以后陸續(xù)形成的馬氏體片越來越小,所以馬氏體片的尺寸取決于原始奧氏體晶粒的尺寸。

  片狀馬氏體的形成溫度較低,在馬氏體片的周圍往往存在著殘余奧氏體。

  珠光體:動力是體系自由能的下降,其大小取決于轉變溫度。

  珠光體轉變溫度較高,原子擴散能力較強,在較小的過冷度時就可以發(fā)生珠光體轉變。


那么以上的內(nèi)容就是關于馬氏體的生成條件是什么?的介紹了,一種馬氏體時效不銹鋼的熱處理方法是小編整理匯總而成,希望能給大家?guī)韼椭?/p>