热处理工艺对马氏体时效钢组织及性能的影响

热处理工艺对马氏体时效钢组织及性能的影响

闫春波

【摘要】：本文首先采用对比试验的方法研究了加热温度、保温时间、加热速度及原始组织对18Ni 马氏体时效钢组织的影响,探讨了不同热处理规程对18Ni马氏体时效钢逆转变奥氏体再结晶规律的影响,试验结果表明:马氏体加热发生奥氏体逆转变时产生相变冷作硬化再结晶,热处理工艺参数对α′γ逆转变奥氏体再结晶产生影响,提高加热温度可加快18Ni 马氏体时效钢的再结晶过程;在逆转变奥氏体再结晶点以上温度等温时,随着等温时间的延长逐渐完成成核和再结晶晶粒的不断聚集长大的过程,直至全部完成再结晶;提高加热速度可提高再结晶温度点及成核率。另外,钢的原始组织状态对α′γ逆转变奥氏体再结晶也产生影响,与以粗大板条马氏体的原始组织相比以“线状”马氏体作为原始组织在一定温度下进行固溶处理,再结晶成核率提高,可获得更加细小的再结晶组织,“线状”马氏体实质上是变了形的板条状马氏体,其内部亚结构细化、位错等微观缺陷密度大大提高,有利于晶粒细化。其次,探讨了α′γ反复循环处理工艺对18Ni 钢组织和性能的影响,结果表明,循环次数对α′γ逆转变奥氏体再结晶晶粒度影响较大,以线状马氏体作为原始组织,进行α′γ反复循环处理,以940℃,2min 五次循环效果最佳,可获得10μm 左右的超细晶粒;18Ni 马氏体时效钢在不经反复循环处理时,其时效后的抗拉强度和延伸率基本上没有变化,经过α′γ反复循环热处理后,晶粒明显细化,时效后的抗拉强度提高了100MPa 以上,延伸率稍有提高。

【关键词】：马氏体时效钢相变冷作硬化再结晶线状马氏体细化晶粒

【学位授予单位】：哈尔滨理工大学

【学位级别】：硕士

【学位授予年份】：2005

【分类号】：TG161

【DOI】：CNKI:CDMD:2.2005.151028

【目录】：

∙摘要4-5

∙Abstract5-9

∙第1章绪论9-20

∙ 1.1 课题背景9-10

∙ 1.2 相关领域的研究进展及成果10-19

∙ 1.2.1 超纯净化马氏体时效钢的研究10-11

∙ 1.2.2 喷射沉积马氏体时效钢复合材料的研究11

∙ 1.2.3 超高强度18Ni无钴马氏体时效钢的力学性能11-12

∙ 1.2.4 马氏体时效钢的强韧化机理及热处理工艺特征12-14

∙ 1.2.5 合金元素对马氏体时效钢强韧性的影响14-17

∙ 1.2.6 马氏体时效钢细化晶粒机制17-19

∙ 1.3 本文主要研究内容19-20

∙第2章淬火工艺对逆转变奥氏体再结晶的影响20-29

∙ 2.1 引言20

∙ 2.2 材料及试验方法20-22

∙ 2.2.1 试验材料20-21

∙ 2.2.2 试验方法21-22

∙ 2.3 试验结果22-26

∙ 2.3.1 加热温度对逆转变奥氏体再结晶的影响22-24

∙ 2.3.2 保温时间对逆转变奥氏体再结晶的影响24-26

∙ 2.3.3 加热速度对逆转变奥氏体再结晶的影响26

∙ 2.4 试验结果分析26-28

∙ 2.5 本章小结28-29

∙第3章原始组织对逆转变奥氏体再结晶的影响29-35 ∙ 3.1 引言29

∙ 3.2 材料及试验方法29-30

∙ 3.2.1 试验材料29

∙ 3.2.2 试验方法29-30

∙ 3.3 试验结果30-33

∙ 3.4 试验结果分析33-34

∙ 3.5 本章小结34-35

∙第4章α′ γ反复循环热处理工艺的研究35-41

∙ 4.1 引言35

∙ 4.2 材料及试验方法35-36

∙ 4.2.1 试验材料35

∙ 4.2.2 试验方法35-36

∙ 4.3 试验结果36-39

∙ 4.3.1 再结晶点的确定36-38

∙ 4.3.2 α′γ循环次数对晶粒度的影响38-39

∙ 4.4 试验结果分析39-40

∙ 4.5 本章小结40-41

∙第5章反复循环热处理对拉伸性能的影响41-45

∙ 5.1 引言41

∙ 5.2 材料及试验方法41-42

∙ 5.3 试验结果42-44

∙ 5.4 试验结果分析44

∙ 5.5 本章小结44-45

∙结论45-46

∙参考文献46-50

∙致谢50-51

∙工程硕士研究生个人简历51