【正文】 rans. A, 1971, 2A, 2645.6. h. k. d. h. bhadeshia and d. v. edmonds: Met. Sci., 1983, 17, 411 177。 784.22. l. c. chang and h. k. d. h. bhadeshia: Mater. Sci. Eng. A, 1994, A184, L17 177。馬上步入工作崗位，要參加實(shí)際的社會(huì)生產(chǎn)，本次設(shè)計(jì)為我們能以更好的狀態(tài)參加工作做下了鋪墊。 Hill.16. j. durnin and k. a. ridal: J. Iron Steel Inst., 1968, 206, 60.17. m. j. dickson: J. Appl. Cryst., 1969, 2, 176 177。 185.2. r. entin: in `Deposition of austenite by diffusional processes’ , (ed. V. F. Zackay and H. I. Aaronson), 295 177。毫不奇怪，優(yōu)良的組織導(dǎo)致了很高的強(qiáng)度。他們不能，當(dāng)然，轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w曾是T0曲線超出。 d 250℃。 350℃。 C 持續(xù)30分鐘至700 176。這些箔終于在室溫下電解直到發(fā)生穿孔，使用雙發(fā)在40電壓設(shè)定。標(biāo)本進(jìn)行磨平和拋光使用標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)和在2％溶液中腐蝕，并檢查使用在10至15千伏運(yùn)行的電子JXA 820掃描電鏡。這項(xiàng)工作的目的是描述和理解在轉(zhuǎn)換機(jī)制方面的貝氏體組織。然而，這個(gè)無碳化物貝氏體組織的全部性能常常沒有實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論珠光體的片層間距隨轉(zhuǎn)變溫度的降低而減小，不受奧氏體化溫度和奧氏體晶粒大小的影響。所以在機(jī)械行業(yè)，經(jīng)常通過所需要的性能來推測應(yīng)該獲得哪種組織，然后再確定具體的工藝。正火使鋼的晶粒細(xì)化，組織均勻，也可以作為預(yù)備熱處理為后續(xù)工作做準(zhǔn)備。在拋光時(shí)用100倍的光學(xué)顯微鏡觀察，試樣表面微小的劃痕是否已經(jīng)消失。 等溫退火的加熱溫度與完全退火時(shí)大體相同，冷卻時(shí)則在Ar1以下的某一溫度等溫，使之發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，然后出爐冷卻到室溫。（3）片層間距的細(xì)小程度受可能獲得的驅(qū)動(dòng)力的限制。晶粒度對(duì)抗氫脆能力的影響比較復(fù)雜，因?yàn)榫Ы缂瓤晌綒?，又可作為氫擴(kuò)散的通道，總的傾向是細(xì)化晶粒可提高抗氫脆能力。這種微裂紋的斷面呈圓形或橢圓形，顏色為銀白色，故稱為白點(diǎn)。（3）改善化學(xué)介質(zhì) 可從兩方面考慮：一方面設(shè)法減少和消除促進(jìn)應(yīng)力腐蝕開裂的有害化學(xué)離子；另一方面，也可在化學(xué)介質(zhì)中添加緩蝕劑。應(yīng)力腐蝕斷口的宏觀形貌與疲勞斷口頗為相似，也有亞穩(wěn)擴(kuò)展區(qū)和最后的瞬斷區(qū)。高周疲勞的斷裂壽命較長，斷裂應(yīng)力水平較低，也稱低應(yīng)力疲勞。如圖所示： 力學(xué)性能 60Si2Mn變形力學(xué)行為隨著計(jì)算機(jī)在模擬金屬流動(dòng)過程和控制軋制等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們大量研究了材料熱變形時(shí)的力學(xué)行為，建立了反應(yīng)材料流變應(yīng)力與應(yīng)變條件之間關(guān)系的流變力學(xué)模型，為計(jì)算機(jī)模擬金屬塑性變形過程、優(yōu)化工藝參數(shù)提供了所需的基本信息[6]。但是, 奧氏體晶粒過粗, 機(jī)械性能下降。又如，焊接零件若選用淬透性較高的鋼制造，往往容易在焊縫熱影響區(qū)形成淬火組織，從而增大焊接變形和開裂的傾向。最佳熱處理工藝能充分發(fā)揮材料潛在的材質(zhì)作用，從而提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量?？梢?，淬火是使鋼強(qiáng)化和獲得某些特殊使用性能的主要方法?！坝痛慊鼗稹钡闹饕^程是以鋼材通過加熱到Ac。錳的作用在于提高鋼的淬透性、耐磨性。60Si2Mn在950℃附近淬火，可獲得相當(dāng)多板條馬氏體，使K值升高，并且具有足夠的K 值，最好的抗壓屈服強(qiáng)度，較高的抗彎強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度及優(yōu)量的耐磨性能。以上的理想溫度后經(jīng)過過冷急劇冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，得到的晶粒組織不理想，淬火馬氏體組織回火后得到回火托氏體或索氏體組織；若淬火加熱和冷卻及回火溫度控制不當(dāng)，容易形成部分索氏體或全部索氏體。回火是將淬火后的鋼在A1一下的溫度加熱、保溫，并以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s的工藝過程。為了消化國外引進(jìn)技術(shù)，以及提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，很有必要對(duì)材料的熱處理進(jìn)行研究?？梢?，根據(jù)具體情況選擇具有適當(dāng)淬透性的鋼種十分重要[4]。 等溫處理 等溫淬火有兩種等溫淬火法，即貝氏體等溫淬火法與馬氏體等溫淬火法。60Si2Mn是一種主要用于制造彈性元件，同時(shí)也用于制造炮彈彈體的近共析鋼材料。特點(diǎn)：（1） 疲勞是低應(yīng)力循環(huán)延時(shí)斷裂，即具有壽命的斷裂。在亞穩(wěn)擴(kuò)展區(qū)可見到腐蝕產(chǎn)物和氧化現(xiàn)象，故常呈黑色或灰黑色，具有脆性特征。（4）采用電化學(xué)保護(hù) 由于金屬在化學(xué)介質(zhì)中只有在一定的電極電位范圍內(nèi)才會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象，因此，采用外加電位的方法，使金屬在化學(xué)介質(zhì)中的電位遠(yuǎn)離應(yīng)力腐蝕敏感電位區(qū)域，也是防止應(yīng)力腐蝕的一種措施，一般采用陰極保護(hù)法。（3）氫化物致脆，金屬材料對(duì)氫化物造成的氫脆敏感性隨溫度降低及機(jī)件上缺口的尖銳程度增加而增加。冷變形使氫脆敏感性增大。不同片層間距的珠光體，通常還有不同的名稱[17]。第二章 實(shí)驗(yàn)方案及過程 實(shí)驗(yàn)方案 本實(shí)驗(yàn)具體的實(shí)驗(yàn)方案流程圖如下：60Si2Mn試樣的制備均勻化退火奧氏體化正火300℃30min220℃ 2 、4h270℃ 30min 30m210℃ 1h 160℃ 2 、4h磨樣，拋光，腐蝕金相照片硬度測試 實(shí)驗(yàn)過程 試樣的制備 實(shí)驗(yàn)前首先將8mm厚的60Si2Mn材料加工成48cm的試塊，并用砂紙打磨，去除表面氧化層，用丙酮清洗去除表面的油脂。已經(jīng)拋光好的試樣用4％硝酸酒精溶液進(jìn)行腐蝕，在腐蝕時(shí)不要腐蝕太過，也不能腐蝕太淺。 正火后鋼的顯微組織如圖32所示，由于從930℃的熱處理爐中取出，直接空冷至室溫，所以鋼的冷卻速度較快，而且鋼中存在合金元素和含碳量的原因，容易形成一定數(shù)量的馬氏體組織。在220℃等溫不同時(shí)間后得到的組織如圖34所示； 220℃ 2h 100 220℃ 4h 100 220℃ 2h 500 220℃ 4h 500圖34 在相同溫度下保溫不同時(shí)間后的組織形貌由上圖可以看出，隨著等溫時(shí)間的延長，片層珠光體數(shù)量增加，隨著等溫時(shí)間的延長，碳化物逐漸析出。珠光體是一種硬而脆的組織。這是因?yàn)樨愂象w反應(yīng)停止之前達(dá)到平衡，當(dāng)殘余奧氏體的碳含量要達(dá)到T0，超過此非擴(kuò)散的增長是可以避免的。實(shí)驗(yàn)步驟被研究鋼的化學(xué)成分是Fe177。貝氏體體積分?jǐn)?shù)Vb通過在掃描電鏡上人工計(jì)算點(diǎn)數(shù)來實(shí)現(xiàn)的15。電解液由5％高氯酸，15％甘油，80％的甲醇（體積 ％）。 C的溫度持續(xù)1小時(shí)。 實(shí)驗(yàn)進(jìn)行高達(dá)500 176。 e 300℃2 在不同相變溫度下貝氏體體積分?jǐn)?shù)硬度值（30公斤負(fù)荷）和時(shí)間的函數(shù)X射線分析方法來估計(jì)保留在奧氏體組織目前的數(shù)量和其碳含量，在不同溫度下處理兩個(gè)星期。根據(jù)表1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，盡管貝氏體相當(dāng)大的比例，奧氏體也不是極大地豐富了碳。圖8顯示了通過在190℃下轉(zhuǎn)變2周形成的微觀結(jié)構(gòu)的壓縮曲線，試驗(yàn)后的試樣如圖9所示。 311。 180.18. d. j. dyson and b. holmes: J. Iron Steel Inst., 1970, 208, 469.19. Standard E9 177。在這里，我感謝學(xué)校，感謝材料學(xué)院所有老師對(duì)我四年來的教誨，我將不負(fù)老師的期望，努力做得更好，把我們蘭州理工大學(xué)的精神發(fā)揚(yáng)光大！最后感謝評(píng)閱本篇論文和出席答辯的各位專家、教授在百忙之中給予的指導(dǎo)。 1130.21. h. k. d. h. bhadeshia and a. r. waugh: Acta Metall., 1982, 30, 775 177。 432?；鼗鹪囼?yàn)實(shí)驗(yàn)研究了熱處理回火組織的穩(wěn)定性。在190℃等溫轉(zhuǎn)變2周的標(biāo)本實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，表1表明在鐵素體有固溶的碳存在，表5證實(shí)了在貝氏體鐵素體中有滲碳體的存在。3和4。圖2顯示了硬度的變化與貝氏體作為等溫轉(zhuǎn)變溫度和時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。直徑5毫米和長度15毫米的壓縮試樣進(jìn)行了在ASTM E989a 100千牛邁厄斯伺服液壓機(jī)上測試。箔和副本在以200千伏電壓工作的Jeol JEM 200 CX透射電鏡下檢測。對(duì)于VB值對(duì)應(yīng)的體視錯(cuò)誤的測量標(biāo)準(zhǔn)差。177。然而，有設(shè)計(jì)步驟以避免這種三個(gè)方面的困難：要通過調(diào)整T0曲線，用更大的碳濃度置換溶質(zhì)，通過控制二氧化碳的平均濃度，并通過最小化轉(zhuǎn)變溫度。并且驗(yàn)證了均勻化退火之后硬度是最低的，證明其組織是最軟的。在溫度較高時(shí)，擴(kuò)散比較快，所以最后組織比較均勻。 (a) (b) (c) (d)圖32 60Si2Mn正火組織，（a）100 (b) 200 (c) 500 (d) 500 正火處理時(shí)還要考慮工件的截面大小和C曲線的位置。然后將已經(jīng)腐蝕好的試樣去拍金相，分別用100倍、200倍、500倍和1000倍的放大倍數(shù)觀察組織，并拍攝金相組織照片。 退火是鋼的熱處理工藝中應(yīng)用最廣、花樣最多的一種工藝。奧氏體化的溫度、轉(zhuǎn)變前奧氏體的晶粒大小，只影響珠光體團(tuán)的大小，對(duì)片層間距則無影響。 金屬磨損機(jī)件表面相接觸并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，表面逐漸有微小顆粒分離出來形成磨削（松散的尺寸與形狀均不相同的碎屑），使表面材料逐漸流失（導(dǎo)致機(jī)件尺寸變化和質(zhì)量損失）、造成表面損傷的現(xiàn)象即為磨損。氫化物的形狀與分布對(duì)金屬的變脆有明顯的影響。由于氫和應(yīng)力共同作用而導(dǎo)致金屬材料產(chǎn)生脆性斷裂的現(xiàn)象，稱為清脆斷裂。應(yīng)力腐蝕顯微裂紋常有分叉現(xiàn)象，呈枯樹枝狀。斷裂壽命隨應(yīng)力不同而變化，應(yīng)力高壽命短，應(yīng)力低壽命長。(1) 在Ac3溫度下變形時(shí)，初期應(yīng)力上升很快，大約在5%～10%出現(xiàn)“應(yīng)力峰”，以后軟化現(xiàn)象較為嚴(yán)重[7]，隨著應(yīng)變的增加應(yīng)力急劇下降，下降的快慢與應(yīng)變速率和溫度相關(guān)：應(yīng)變速率越大，溫度越低（即與相變點(diǎn)溫差越大），則軟化越明顯。馬氏體淬火法是將加熱好的工件置于溫度稍低于Ms點(diǎn)的淬火介質(zhì)中保持一定時(shí)間，使鋼發(fā)生部分的馬氏體轉(zhuǎn)變，然后取出空冷。60Si2Mn鋼有較高的彈性, 其綜合性能良好,在我國得到廣泛應(yīng)用。因?yàn)樵嚇釉谂R界溫度AC3以上加熱，隨著淬火溫度的提高，奧氏體晶粒明顯長大。一般來說，淬火零件不經(jīng)過回火就投入使用時(shí)十分危險(xiǎn)的，也是不容許的。亞溫淬火是一種新工藝，其強(qiáng)韌化機(jī)理是使晶粒細(xì)化，少量未溶鐵素體能阻止裂紋的擴(kuò)展，使殘余奧氏體增多以及改善有害雜質(zhì)元素的分布等，因而提高了鋼的強(qiáng)韌性。60Si2Mn鋼的臨界點(diǎn)：Ac0755 ℃，Ac3 810 ℃，Ms305 ℃。在相同的時(shí)間下等溫，溫度越高60Si2Mn析出的碳化物等組織越多。在高于Ac0溫度以上的溫度保溫冷卻到常溫是奧氏體馬氏體的轉(zhuǎn)變過程。淬火鋼的組織在多數(shù)情況下主要為馬氏體，有時(shí)也有主要為貝氏體或馬氏體與貝氏體的混合物，此外還有少量的殘余奧氏體和未融的第二相。同一種鋼、相同的化學(xué)成分，而它們的力學(xué)性能可以根據(jù)工程上的要求通過不同的熱處理工藝獲得。例如，冷沖模具主要要求表面硬而耐磨。奧氏體的實(shí)際晶粒度大小對(duì)淬透性也有影響。 等溫淬火對(duì)60Si2Mn組織及性能的影響等溫轉(zhuǎn)變溫度