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09CuPCrNi-A耐候钢板的组织与性能

作者: 发布于:2019/7/10 15:54:09 点击量:

摘要:微钛铬-B合金的成分设计,奥氏体再结晶区域轧制和热处理工艺直接淬火,回火是开发一种低成本的09CuPCrNi-A耐候钢板用光学显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)等其结构,性质,和的沉淀物的结果断口形貌表明:主故障组织试验钢板条马氏体和碳化物分布在高密度板条比特;1400兆帕的抗张强度,表面硬度HV450,在上述-4060J冲击能量;钢淬透性良好,在厚度方向上的硬度分布;除了固溶强化和细晶强化,大量在马氏体板条和约为10nm的Ti(C,N)颗粒硬化功能作为强的沉淀位错;由频谱分析,第二相颗粒的断裂韧性的存在窝主要Al2O3和的MnS颗粒,2m左右的最大尺寸。

上图为09CuPCrNi-A耐候钢板,大小为20*2700*6900

与高锰钢相比,铸铁等耐磨材料,低合金09CuPCrNi-A耐候钢板具有更优异的耐磨性和韧性,成本相对较低;因为它的高硬度和良好的韧性和可焊性也已加工性,因此广泛应用,如对外销售09CuPCrNi-A耐候钢板的青睐他们,目前国内一些钢厂已经开始逐步投入到这个生产和发展09CuPCrNi-A耐候钢板运动,旨在减少种类和添加内容合金,降低生产成本,改进的韧性,使用分量设计钛铬-B在基于微C-Mn钢,在不添加贵金属的Mo,Ni和其它条件下,充分利用固溶强化的C和锰的效果,可以提高钢的特性和CrB中的淬透性,并具有的Ti析出硬化和晶粒细化,使用直接轧制奥氏体再结晶区,并且淬火,回火的热处理工艺,以低成本的开发09CuPCrNi-A耐候钢板,同时保证高硬度,同时还得到一个良好的低温冲击韧性。

该方法和试验钢的组成

获得150千克真空感应熔炼铸锭,将其锻造成其化学成分(重量%)的钢坯80mm120mmL是:C0.0?18.20,的SiO.2?0.5,管Mn1.1?2.6,P0.015,S0.003的TiO.015?0.02,CR0.0?18.20,B0.002,AL0.02?0.04,O0.0045N0.0045铁保证金。

的钢坯加热至1200,绝缘120分钟,在试验单元中奥氏体再结晶区域轧制过程中采用450毫米热轧直接进行热轧,开始滚动温度为1100至1050中,终轧温度>;950,累积压下率>;为mm12mm70%的还原方法,冷却至室温轧制,淬火和使用过程中回火热处理后,奥氏体化温度范围900?950,水淬火,回火加热温度200?300,在温育30之后经过20?40分钟的孵育50分钟?空气冷却至室温,用在液压万能试验机拉伸试验HV-50A维氏硬度测量宏观硬度,在型试验机上掉落在低温冲击试验重量的影响,使用LEICA-DMIRM多功能光学显微镜和扫描电子显微镜JSM-5500LV由TEM观察的样品组织的微细结构的微观结构和断裂,观察到。

试验2的钢的机械性能

20和-40韧冲击62J和66-奥氏体再结晶区域轧制和淬火回火,HV450以上的表面硬度达到钢测试,1460MPa的抗拉强度,屈服1160强度MPa,15%的伸长率,后度,分别;可见试验钢具有良好的硬度和韧性匹配,所测试的钢在拉伸变形,很强的连续屈服容量没有屈服点;在厚度方向上均匀的钢的硬度分布,在钢板的一个良好的淬火渗透性芯部能够维持高硬度,耐磨性可以有效地延长使用寿命。

钢测试3的微观结构

3.1个显微

如图光束马氏体组织试验钢所示回火马氏体被划分成多个晶粒1的内部的不同的原始延伸方向如图中白色箭头指示的区域图1a;而观察到不同的块马氏体对比度,请参阅分散于内板和通过X射线衍射,从在厚度方向上的1/4的表面没有残留奥氏体中的检测条带之间的区域中的黑色箭头微细的碳化物,所述芯部的微观结构可以是看出,由于添加元素锰,铬,B等.中,钢板表面的马氏体结构的中心部分更充分,在晶粒尺寸没有显著差异,所述组织的更均匀的表面

(1)以1/4试验钢中的光学微结构的组织的(a)表面组织(B)的厚度方向(C)的心脏组织

观察到进一步的测试通过透射型电子显微镜钢组织,图2中所示:平行马氏体板条的分布,大小通常为0.2m左右,大量的板条析出碳化物颗粒和缠结饱和溶解的碳原子数为间隙型强烈诱导晶格畸变高密度位错的分布中,中心的碳原子,以形成应力场,与位错有关的应力场相互作用发生由此碳钉扎的位错,起到除硬化中起主要作用,从而使晶体硬化的超级马氏体组织的渗碳体分散不均匀的析出也有一定的效果,但效果是比碳钢试验溶液的碳化物和细杆小得多形片状,指向至少三个方向,由图2b的箭头所示;渗碳体在低温下回火沿(110)马氏体惯习面马尔可夫核板条生长薄片状,与碱的明确结晶关系:(001)(211)[100][011],[010,宽度碳化物10?30nm的][111]图.图3a钢试验中,约50?100nm的

图.(2)X射线照片试钢(a)中马氏体板条;(b)中碳化物的分布;(c)中的位错密度高

3.2个沉淀和机械性能可从图钢试验1,2,试验钢中可以看出淬火回火获得回火板条马氏体,细和均匀的组织,表现出良好的强度和韧性后,如已经提到的试验用碳钢由于固溶的强烈影响,但是可能会增加晶粒细化元素Ti,产生硬化;此外,沉淀硬化效应其不能被忽略,可以从图可见.3除了内部马氏体板条渗碳分散体外,还微细的Ti(C,N)的分布沉淀的约10nm的粒径,一般来说,在上述尺寸为50nm的Ti(C,N)沉淀物主要钉扎在效果奥氏体晶界,有助于硬化效果不析出物的类型在测试钢没有被发现;和约为10nm小尺寸的析出物可以用作钉扎位错,防止位错的运动,以提高钢的强度和硬度在这种类型的析出物的测试一个大的贡献被分散在。

FIG.(3)和对应的部件沉淀

3.3断裂分析

图4是断裂宏观杯锥体断裂韧性的拉伸断裂面,断裂纤维更大的区域,较大的塑性变形发生时,没有明显的裂纹和夹杂物;微观裂缝凹坑深和均匀分布的,坚韧窝夹杂物的细颗粒的存在,最大尺寸是大约2μm,由频谱分析,氧化物系夹杂物和硫化物系夹杂物的多个小的夹杂物。

图5是在-20从纤维和剪切唇区域的比例的钢的冲击断裂试验的断裂韧性的视图,断裂脆混合物;显微镜下,凹坑解理面存在的,更加高边缘撕裂,裂纹传播描述在裂纹尖端和钝化的膨胀,坚韧窝0的存在下吸收大量能量.夹杂物,不同形式的5?2M大小;通过光谱学检测的夹杂物主要由铝,硅,S,锰分析表明夹杂物如Al2O3和MnS的主要是由于夹带到熔炼工艺生产的钢,硫化物,氧化物,铝酸盐脆性相;同时,由于残留下来的稀土元素和硫,对氧有很强的亲合力的冶炼,夹杂物中的存在的量小,所述夹杂物可以增加裂纹形成和扩展的晶界电阻能力。

FIG.(4)拉伸断裂形态和夹杂光谱

(5)冲击裂缝和夹杂物谱

4。结论

1)通过微合金成分设计,无需添加贵金属钼,镍等.和直接轧制工艺已淬火和回火的低成本主09CuPCrNi-A耐候钢板组织板条马氏体;1460MPa的拉伸强度,1160兆帕的屈服强度,15%的伸长率,-20和60J或更多-40冲击能量分别为。

2)钢板淬透性好,比HV450,在厚度方向上的硬度分布以上的表面维氏硬度

3)除了固溶强化的C和Ti细晶强化效果,10nm左右的Ti(C,N)的析出粒子的大小分散,由此钉扎的位错也很强的硬化

4)MnS的存在拉伸和Al2O3颗粒脆性断裂和冲击断裂韧性窝,但尺寸小,通过在熔炼过程中控制杂质能够有效地提高09CuPCrNi-A耐候钢板的强度和韧性,塑性。

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