資源描述：
《固態(tài)相變論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、課程：固態(tài)相變班級：金屬材料工程姓名：鄭浩學號：201102710056日期：2011年12月25日鋼中貝氏體組織控制工藝研究摘要：本論文重點討論了類馬氏體形貌貝氏體組織的轉(zhuǎn)變機制;討論了不同溫度等溫的貝氏體組織轉(zhuǎn)變和貝氏體組織形態(tài)，等溫時間的變化對鋼中貝氏體組織轉(zhuǎn)變量和殘余奧氏體量的影響。從系統(tǒng)的自組織功能角度討論了貝氏體組織轉(zhuǎn)變的過渡性，系統(tǒng)的自組織功能會使奧氏體轉(zhuǎn)變成為千變?nèi)f化的貝氏體，貝氏體相變帶有珠光體分解和馬氏體相變的雙重特征。關(guān)鍵詞:貝氏體轉(zhuǎn)變組織控制等溫熱處理1.貝氏體鋼的發(fā)展現(xiàn)狀1.1國內(nèi)外貝氏體鋼研究口從19世紀30年代，?EC.Bain發(fā)現(xiàn)貝氏體后，貝氏體得到了深入
2、的研究。50年代，英國的P.B.Pikcernig等人發(fā)明了Mo-B系空冷貝氏體鋼，Z后高強韌貝氏體鋼的研究得到了廣泛的重視。目前我國在貝氏體鋼技術(shù)上己經(jīng)處于國際先進水平?？驴?、徐祖耀、康沫狂、方鴻生、劉世楷、俞德剛、王世道和李承基等人在貝氏體相變理論和貝氏體鋼研究方面做出了貢獻。最近F.GCaballeor和.HK.D.HBhdae習五端d備的超強貝氏體鋼具有極限拉伸強度2500MPa,硬度600-670IIV,韌性30-4oMPa-ml/2,貝氏體板條僅冇20-30nm,顯微組織見圖1.1。圖1.1低溫貝氏體組織1.2貝氏體鋼的性能和應用由于貝氏體本身具冇良好的強度和韌性，貝氏體鋼也
3、具冇了優(yōu)異的綜合力學性能，盡管貝氏體研究還存在諸多分歧，但貝氏體以其組織結(jié)構(gòu)、處理工藝簡單、高韌性等優(yōu)越性和扎實的基礎(chǔ)研究而得以不斷擴大應用，這也促進了貝氏體鋼的發(fā)展和應用。貝氏體鋼是21世紀的新鋼種之一。按碳含量分為低碳貝氏體鋼、中碳貝氏體鋼和高碳貝氏體鋼。低碳貝氏體鋼既可滿足高韌性調(diào)制件的使用要求，也可用于需焊接的工程構(gòu)件和其他汽車零件比如汽車前軸、連桿等。屮高碳貝氏體鋼合金成分比較簡單，成本低，節(jié)約能源，同時具有高的碩度，該鋼己在塑料和橡膠模具、電廠和礦山耐磨鋼球、襯板、截齒等產(chǎn)品上使用，而且貝氏體鋼也在航空上得到應用。2.貝氏體鋼的組織控制及其技術(shù)2.1鋼中貝氏體組織的控制因素強
4、度是材料使用的重要指標。合金鋼的強化方式與其它鋼種的強化方式基本相同，只是側(cè)重點的不同，故不同的鋼類將主要倚重于不同的某種或幾種強化方式:韌性是材料使用的重要性能。鋼鐵材料的性質(zhì)，特別是力學性質(zhì)因莫組織形態(tài)的不同而有很大的變化，因此，恰當?shù)剡x擇合金元素和化學成分，控制獲得適合的組織是很重要的。組織控制是以相變（包括凝固）、析出、再結(jié)晶為基礎(chǔ)的。而把這些過程有機地結(jié)合起來的加工熱處理是組織控制的最好乎段。卜?一代高強韌微合金鋼的基本特征是高純凈、高均勻化并具有超細微的組織，在較經(jīng)濟的加工條件下，得到高的強度和韌性。這就要求制定出新的組織控制工藝。晶粒細化是結(jié)構(gòu)材料各項力學性能的基礎(chǔ)，雜質(zhì)元
5、素是造成各種裂紋和脆性的根源。2.2鋼中貝氏體組織控制的熱處理工藝鋼屮貝氏體是過冷奧氏體在珠光體傳變和馬氏體轉(zhuǎn)變Z間的屮溫區(qū)域的分解產(chǎn)物，故稱中溫轉(zhuǎn)變，一般為鐵素體和碳化物組成的兩相混合物。貝氏體既有珠光體轉(zhuǎn)變的某些特征，又有馬氏體轉(zhuǎn)變的某些特征，這給貝氏體帶來復雜的相變性質(zhì)和多樣的組織形態(tài)。影響貝氏體組織形態(tài)除內(nèi)在因索諸如鋼的化學成分和母相組織以外，外在因素即熱加工工藝是至關(guān)重要的因素。2.2.1等溫處理等溫處理獲得貝氏體鋼鐵材料是鋼鐵冶金領(lǐng)域的重大成就Z-o然而等溫淬火工藝及設(shè)備復雜，能源消耗大，產(chǎn)品成本高，淬火介質(zhì)污染環(huán)境，生產(chǎn)周期t等，致使貝氏體鋼鐵材料在工程上的推廣應用受限制。
6、但低溫下長吋間等溫處理可獲得超強低溫貝氏體，是發(fā)展超級鋼、納米鋼鐵材料的方向之一。2.2.2空冷處理為了克服等溫處理的缺點，材料工作者采用鑄后空冷的方法制備了Mo-B系貝氏體鋼，但為了獲得較多的貝氏體必須加入銅、鉗、銀等貴重合金，這不但成本捉高,而且韌性也較差。清華大學開發(fā)的Mn-B系貝氏體鋼和康沫狂等開發(fā)的準貝氏體鋼彌補了M小B系貝氏體鋼的缺點，近年來成為貝氏體鋼發(fā)展的主要方向。最近，國內(nèi)又研究了正火貝氏體鋼。2.2.3控制冷卻控制冷卻原是鋼材控制軋制工藝過程中的概念，近年來發(fā)展成為一種高效、節(jié)能的熱處理方法，熱處理時通過控制冷卻可獲得所設(shè)計的組織，提高鋼的性能。20世紀60年代中國對
7、鋼的控軋控冷研究證明，控制冷卻在鋼化學成分適宜吋，會促進強韌的低碳貝氏體形成。常用的控制冷卻方式有壓力噴射冷卻、層流冷卻、水幕冷卻、霧化冷卻、噴淋冷卻、板湍流冷卻、水一氣噴霧冷卻和直接淬火等八種。各冇優(yōu)勢，根據(jù)具體工藝環(huán)境和限定條件來確定。在一定意義上講，等溫淬火熱處理實際是控制冷卻的特例。因此，借鑒等溫淬火和控制熱處理的思想，通過控制冷卻，在高溫區(qū)快冷避開珠光體轉(zhuǎn)變，在甲溫區(qū)緩慢冷卻（保溫），以一定手段如爐中恒溫在貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)營造
