中碳耐磨钢动态冷却条件下组织变化.pdfVIP

第34卷 第3期 河北联合大学学报 (自然科学版) Vo1．34 No．3 2012年 7月 JournalofHebeiUnitedUniversityfNaturalScienceEdition) Ju1．2012 文章编号：2095-2716(2012)03-0055．-04 中碳耐磨钢动态冷却条件下组织变化 王 春，杨国权，梁国俐，苑少强 (唐山学院机电工程系，河北 唐山063000) 关键词：中碳耐磨钢，热膨胀法，CCT曲线，相变组织 摘 要：以中碳耐磨钢为研究对象，通过热膨胀法测定了中碳耐磨钢 CCT曲线，分析了动态冷 却条件下其组织变化，结果表明当冷速小于5c=【／s时得到的组织为铁素体+贝氏体，随着冷 速的增加铁素体的数量减少，当冷速达到 lO℃／s时得到的组织为贝氏体组织，随着冷速的增 加贝氏体的形态由粒状贝氏体逐渐转换为板条贝氏体，当冷却速度在 15cI=／s一5Oc=【／s之间 时得到的组织为贝氏体 +马氏体的组织。当冷速大于 30℃／s的时候发生马氏体转变，生成 的组织主要为马氏体组织。建议直接淬火工艺冷却速度 l5℃／s，冷却开始温度应该在800～ 850℃左右，而冷却结束温度在400～450℃左右。 中图分类号 ：TG115．28 文献标志码 ：A 研究变形奥氏体相变规律的基本方法是测定钢的过冷奥氏体连续冷却转变 曲线，这种 曲线不但可以系 统的表示出变形工艺参数、轧后冷却制度对相变规律的影响，而且是选用合适的钢种的化学成分，衡量与之 相配合的热轧变形工艺是否恰当的依据，实际轧制生产中采用的冷却制度，多为连续冷却方式。过冷奥氏体 连续冷却转变曲线图，简称CCT曲线，它系统的表示冷却速度对转变开始点、相变进行速度和组织的影响情 况。CCT曲线是分析连续冷却时奥氏体转变过程及转变产物组织和性能的有力工具，CCT曲线与实际生产 条件相当接近，所以它是制定合理的加工和热处理工艺时的有用参考资料。根据连续冷却转变 曲线可以选 择最适当的工艺规范，从而得到恰好的组织，达到提高强度和塑性-】引。 测定CCT曲线常用的方法有：金相法、热膨胀法、织构法和热分析法等。热膨胀法是 目前最常用的一种 测定变形奥氏体相变温度的方法。其中膨胀法由于设备简单，操作方便，测温精度高，需用试样数量少，费时 短而被广泛采用。本实验采用热膨胀法测定实验钢的动态 CCT曲线，研究了实验钢奥氏体连续冷却时的相 变和显微组织 。 试验钢板加工成如下图l所示的膨胀试样，CCT曲线的测定采用 Gleeble一1500热模拟机，测定试样在 不同冷却速度下的相变点，然后根据不同的相变点绘制奥氏体冷却转变曲线。 图1 CCT试样尺寸简图 收稿 日期：2012-01-03 58 河北联合大学学报(自然科学版) 第 34卷 动态 CCT曲线与静态 CCT曲线相比较，动态 CCT曲线的相变点整体向左上方移动，就是动态 CCT的 相变点要高于静态转变的相变点，而且动态 CCT曲线扩大了铁素体的冷速范围，缩小了贝氏体区域；而且动 态连续冷却转变组织较静态连续冷却转变下的金相组织细化。主要是因为在动态连续转变前进行的两阶段 相变，形变的发生使相变点得到提高；首先在再结晶区的变形使晶粒得到细化，是冷却后的组织细化的基础； 其次在未再结晶区的轧制使奥氏体晶粒被拉长，使铁素体的形核核心增多，晶内形变带位错的增加使得碳的 扩散变得更加容易，所以使得铁素体更加容易形核，铁素体的形成的范围增加。然而由于马氏体属于非扩散 型转变，所以动态连续冷却转变和静态连续冷却转变中马氏体的形成范围并没有明显差别。由动态 CCT曲 线的分析建议直接淬火工艺为：冷却速度应该大于l5℃／s以便得到马氏体组织或者贝氏体和马氏体的混 合组织，冷却开始温度应该在800～850cI=左右，即高于相变开始温度，而冷却结束温度在400—450℃左右， 低于相变结束温度。 3 结 论 (1)通过动态 CCT试验可知，冷却速度在0．5％Is—la=【