硅和铬对中碳钢贝氏体显微组织的影响.pdfVIP

现 代 冶 金 2013年第4期 硅和铬对中碳钢贝氏体显微组织的影响 (日本)TakeshiSUZUKI等 摘 要 ：为了获得具有良好强度一韧性平衡弹簧钢的重要信息，检测了si和cr含量对中碳钢贝氏体显微组织的影 响。将4种实际的中碳钢JIS一$55C、suP9、suP7和 suP12在 10o0℃奥氏体化后，在温度介于300℃和500℃之 问进行等温转变 ，借助扫描电子显微镜以及透射电子显微镜观察显微组织。在没有 si和cr的$55c钢贝氏体转变 早期，形成碳化物，而在suP7和SUPl2钢中，碳化物的析出受 si含量的增加而受到抑制。在贝氏体转变中期，由 于残余奥氏体中的碳浓度增加，导致残余奥氏体的分数随si和cr的增加而增加。事实上，添加硅可促进游离碳化 物贝氏体铁素体 ，并且通过碳的富集，导致残余奥氏体的数量较大。 关键词 ：中碳钢；弹簧钢 ；奥氏体回火；贝氏体 ；残余奥氏体；珠光体 SUP12中，奥氏体回火的显微组织及其力学性能，并 i 前言 且报道了贝氏体、马氏体和残余奥氏体的多相组织， 为了减少 CO：的排放，提高汽车的燃料效率， 结果表明其具有高强度和高延展性。然而，重点讨 要求减轻汽车的悬簧。强化的弹簧钢丝以及为承受 论的是化学组成对奥氏体回火组织的影响，提高强 较高使用应力的改进设计。按照 JIS标准，含有硅 度和延展性之间的平衡。已经有文献报道了si和 (si)、锰 (Mn)和铬 (cr)的普通弹簧钢应由回火马 Mn浓度对中碳钢的贝氏体转变影响，然而，还没有 氏体组织组成。对于此类钢种，作为高强度钢弹簧 关于合金化对应用于弹簧钢中贝氏体转变影响的任 材料存在一些缺陷。为了避免此类缺点，通常采用 何报道。 添加合金的方法。为了提高抗腐蚀性，添加象Ni之 本研究讨论应用于弹簧的贝氏体组织钢，目的 类的元素可抑制凹口(蚀坑)的出现。添加微合金 在于阐明Si和 Cr浓度对实际中碳钢 的影响，研究 化元素，包括钒，可细化晶粒尺寸以提高钢在较高强 钢种为 JIS一$55C，SUP9，SUP7和 SUP12，经过奥 氏 度下的韧性。然而，优先选择包含非稀有元素的钢 体回火处理。 作为使用材料，因为那些稀有金属易受世界范围内 2 试验 的需求波动。 控制显微组织技术具有很大的需求 ，其可实现 2．1 原料 弹簧钢同时具有高强度的高韧性。当采用奥氏体回 表 1给出了试验采用的JIS一$55C，SUP9，SUP7 火工艺时，可提供贝氏体组织钢，其含有碳 (c)和 和SUP12原料化学组成。当选定$55C钢化学组成 si，通过游离碳化物贝氏体铁素体，假如这样的话， 作为标准成分时，SUP9中的Cr含量高于$55C钢， 相变诱发塑性 (TRIP)可导致同时提高弹性和韧性， SUP7中的si含量高于$55C钢，SUP12中的Si含量 因此，在这类弹簧钢中，即添加硅的中碳钢，可期望 高于 suP9钢，尽管其它个别成分存在一些微小差 得到较高的延展性。 别。 Shinoda和Yamada检测了在含有硅和锰的普通 2．2 等温转变动力学的测量 弹簧钢、SUP6中，通过等温转变，由贝氏体和残余奥 在每个等温保持过程中，采用材料长度变化比， 氏体组成的两相混合物的机械性能。检测结果表 制作时间一温度一转变(TTT)图。 明：由于残余奥氏体数量较高，延展性较高。由于在 材料切