新一代馬氏體耐熱鋼G115的研究進展(多尺度碳氮化物強化馬氏體耐熱鋼)
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新一代馬氏體耐熱鋼G115的研究進展
多尺度碳氮化物強化馬氏體耐熱鋼
首先,通過調整鋼的化學成分,主要包括降C,以降低M23C6的含量,從動力學上降低其粗化速率;去B,以防止形成脆性BN成為裂紋源;去Mo,以避免形成粗化速率較高的Laves相。
由于鐵素體中的Cr、Nb、V等合金元素固溶量小于奧氏體中的含量,且合金元素在鐵素體中的擴散系數高于在奧氏體,因而高溫下誘變鐵素體會更利于析出相的誘導析出及長大,鐵素體的分布及形態決定著誘導析出相的分布。
因此可以通過控制誘變鐵素體的含量及分布來調整誘導析出相的分布及體積分數。
而變形條件為1000-1100℃C溫度區間及0.01-1/s應變速率時,誘變鐵素體的形態為條狀,與馬氏體相間分布,且誘導鐵素體的體積分數約占50%,為最有利于析出相析出及均勻分布的變形條件。
最后通過控制后續熱處理工藝參數,實現多尺度但碳化物強化馬氏體耐熱鋼的制備。
其中,后續熱處理主要涉及奧氏體化及回火過程,熱變形后的試樣經奧氏體化后,初始的誘變鐵素體+馬氏體雙相組織均轉變為奧氏體,并在空冷后切變為單一馬氏體組織。
變形過程中誘變析出的碳氮化釩、M23C6在奧氏體化過程中全部重新溶入基體,而Nb(C,N)則由于在奧氏體中的固溶度積小而溶解的較少。
回火過程中,合金元素在未溶的析出相與奧氏體界面上偏聚,導致非均質形核,形成較大尺寸(200nm)的析出相,穩定了晶界及亞晶界。
同時,位錯節上形成彌散細小(20nm)的析出相,釘扎位錯。
最終獲得穩定性較高,符合設計的組織模型:多尺度碳氮化物強化的單一馬氏體組織。
盡管調控后的組織初步達到設計的目標,但200nm左右的析出相分布不均勻,且蠕變/時效過程中析出的Laves相易于連成條狀,失去了阻礙晶界運動作用的同時,成為裂紋的萌生的優選位置。
后續研究應該重點放在200nmm析出相的分布及Laves相的長大方式等方向上。
耐熱鋼與耐熱合金是是如何分類的?
模具鋼中耐熱鋼與耐熱合金分類根據不同方面劃分也有所不同,下面就由小編帶大家一起來了解一下耐熱鋼與耐熱合金是是如何分類的。
這類鋼一般在正火高溫回火后使用,其組織屬于鐵素體l碳化物的亞共析鋼,其合金元素總含量一般不超過5%。
由于這類鋼的抗氧化合金元素含量不高,故工作溫度范圍為350620℃,常用作鍋爐、氣輪機中工作的耐熱零件。
屬于抗氧化鋼,系高鉻鋼加入硅、鋁等元素形成的鋼。
按性能和用途,模具鋼中耐熱鋼可分成三大類:。
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