超高碳钢的贝氏体组织形成特征研究

摘要

超高碳钢由于在加工过程中易于析出大量的网状碳化物而具有极高的脆性，因而工业应用受到局限。本文通过研究超高碳钢中温等温相变的特征，认识超高碳钢的贝氏体组织的形成特点，为探索一种低能耗、环保型超高碳钢性能改善工艺提供理论依据。
　　 本文通过采用XRD物相分析、光学显微组织形态观察、硬度及冲击韧性测试等研究了Fe-1.44％C-1.52％Cr-0.32％Si-0.62％Mn超高碳钢中温等温条件下相变产物的组织结构及力学性能特点。
　　 实验结果表明，试验用钢在低于200℃的温度区域等温形成在显微组织形态特征上明显有别于马氏体针的棒状贝氏体组织，随着等温时间的增长，贝氏体组织量的增多主要来自于新的贝氏体棒的形成，而不是棒几何尺寸的增大;在高于200℃的温度区域长时间等温形成由相互间以母相相隔并平行排布的贝氏体棒构成的束状组织。其演变过程是伴随等温时间的延长新生贝氏体棒在先生贝氏体棒侧部平行长成而形成。
　　 比较试验用钢直接淬火、中温等温及退火处理试样组织构成及显微组织形态特点证明，贝氏体棒具有高于珠光体铁素体的碳的固溶度，且随着中温等温温度的降低，贝氏体棒的碳的固溶度增加。
　　 在相同的等温淬火温度下，等温时间的延长，贝氏体生成量增多，组织硬度降低，冲击韧性升高。在相同等温淬火时间下，得到的独立的贝氏体棒的显微硬度高于贝氏体束，冲击韧性较贝氏体束低。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 超高碳钢的制备工艺

1．1．1 形变热处理工艺

1．1．2 多重热处理复合工艺

1．1．3 粉末冶金工艺

1．2 当前超高碳钢制备工艺存在问题

1．3 本课题的研究目的与研究内容

第二章 实验条件与方法

2．1 实验材料选用与制备

2．1．1 实验用钢成分设计

2．1．2 试验钢的熔炼

2．2 均匀化退火

2．3 相变点测定

2．4 热处理工艺

2．5 组织结构分析

2．5．1 物相分析

2．5．2 显微组织观察

2．6 力学性能测试

2．6．1 洛氏硬度测试

2．6．2 显微硬度测试

2．6．3 冲击性能测试

第三章 实验结果与分析

3．1 实验用钢的退火和直接淬火组织分析

3．2 奥氏体化温度对实验用钢中温组织的影响

3．2．1 物相分析

3．2．2 金相组织分析

3．3 中温等温温度对实验用钢显微组织的影响

3．3．1 物相分析

3．3．2 显微组织分析

3．4 中温等温时间对实验用钢显微组织的影响

3．4．1 物相分析

3．4．2 显微组织分析

3．5 本章小结

第四章 中温转变组织的力学性能研究

4．1 洛氏硬度测试

4．2 显微硬度测试

4．3 冲击韧性测试

4．4 本章小结

结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢