硼及其它合金元素對鋼組織性能的影響-在線瀏覽
2025-02-15 08:25本頁面
【正文】 兩者單獨作用之和 ? 微量 B(s)可以明顯抑制鋼中鐵素體在奧氏體晶界上的形核，同時還使貝氏體轉(zhuǎn)變曲線變得扁平，從而即使在低碳的情況下在一定的冷卻速度范圍之內(nèi)也能獲得貝氏體組織或者貝氏體＋馬氏體組織 ? 但 B的這一作用是基于固溶態(tài)的 B(s)易于在 奧氏體晶界處 偏聚，阻止鐵素體在晶界的優(yōu)先形核。且 Mo在鋼中易形成 MoC組合，從而減少了 C向奧氏體晶界的偏聚。 2023/2/2 21 ? 若鋼中未加入或者只加入少量的 Mo， C極易偏聚到奧氏體晶界，從而易與 B(s)結(jié)合形成碳硼化合物，如Fe23(C,8)6等，減少了 B(s)的有效數(shù)量 2023/2/2 22 211 硼對鋼相變的影響 貝氏體 淬透性 提高 馬氏體 淬透性 馬氏體淬火和回火鋼 低碳 貝氏體鋼 ?加入鉬元素能有效地使珠光體轉(zhuǎn)變曲線右移，但不能完全抑制先析鐵素體析出。 ?鉬硼復合作用使過冷奧氏體向鐵素體的等溫轉(zhuǎn)變曲線進一步右移，使貝氏體轉(zhuǎn)變開始線明顯突出。 2023/2/2 23 硼對鋼的相變的影響主要在于影響相變的孕育期，即“ C” 曲線中，恒溫下開始轉(zhuǎn)變前的時間，孕育期的物理本質(zhì)是新相形核的難易程度。 2023/2/2 25 實驗鋼動態(tài) “ C” 曲線 2023/2/2 26 211 硼對鋼相變的影響 ?奧氏體化的鋼過冷到 Bs(約550℃) 至 Ms溫度范圍等溫，將產(chǎn)生貝氏體轉(zhuǎn)變，也稱中溫轉(zhuǎn)變。 ?在貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)域沒有鐵原子的擴散，而是依靠切變進行奧氏體向鐵素體的點陣重構(gòu)，并通過碳原子的擴散進行碳化物的沉淀析出。而對于鉬硼鋼，其過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動力學曲線明顯右移，表明在較低的冷卻速率下可發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變。 2023/2/2 29 強化晶界的機理： ? 硼偏集于晶界上 ， 使晶界區(qū)域的晶格缺位和空穴減少 ， 晶界自由能降低 ? 硼減緩了合金元素沿晶界的擴散過程 ? 硼能抑制晶界片層狀 、 胞狀析出相以及改善碳化物不均勻分布的狀態(tài) ， 改善了晶界狀態(tài) 212 硼強化晶界的機理 213 硼對低碳鋼晶粒尺寸的影響 ? 使奧氏體晶粒增大 在低碳鋼中隨硼的質(zhì)量分數(shù)增加，奧氏體晶粒尺寸明顯增大。 提高奧氏體化溫度， B對奧氏體晶粒長大的作用會更加明顯。 2023/2/2 30 213 硼對低碳鋼晶粒尺寸的影響 ? 為了保證 B元素的 有利 作用， 減少有害作用， 須添加合金元素 Ti來固定雜質(zhì)元素 O、 N，從而 使 B處于固溶態(tài) ， 并偏聚于晶界以發(fā)揮其長處； 并且形成的 TiN、 TiO能 有效的 起到 細化晶粒 的作用 ；同時 Ti能抑制加熱時奧氏體晶粒的長大，并且微量的 Ti也有利于改善焊接熱影響區(qū)的韌性 。因此，在結(jié)晶過程中凡是減小 N而增大 G，即：使 N/G減小的方法，都可以使晶粒變粗大。 2023/2/2 32 213 硼對低碳鋼組織性能的影響 綜上所述，硼對鋼組織性能的影響取決于： ? 鋼的化學成分 ? 軋制工藝，包括： ? 終軋溫度 ? 開冷溫度 ? 終冷溫度 ? 冷卻速度，等等 2023/2/2 33 2023/2/2 34 31 Case Study： Q690CFD鋼 材料化學成分 試樣號 爐號 C% Si% Mn% P% S% Ni% Cr% Cu% Nb% Mo% Ti% V% Ca% B% 1 9P04850 .002 4 9P04852 .002 3 9P05202 .002 5 9Q05395 .002 2023/2/2 35 32 Q690CFD的力學性能 材料力學性能：問題 — 不穩(wěn)定 試樣號 爐號 坯號 板號 力學性能 屈服強度（ MPa） 抗拉強度（ MPa） 延伸率 （ %） 沖擊功（ J） 1 9P04850B41 9P04850B11 0194328000 705 825 48 50 46 2 9P05202B23 9P05202B11 0194337000 730 805 39 22 23 3 9P05202B13 9P05202B11 0194339000 735 810 17 190 207 4 9P04852B22 9P04852B11 0194341000 705 815 180 242 230 5 9Q05395B13 9Q05395B11 0194356000 675 775 248 228 139 對試制的 Q690CFD鋼板進行沖擊試驗，發(fā)現(xiàn)試樣沖擊功值差距較大，其中兩個試 樣的沖擊功值遠遠小于鋼板設(shè)計值，說明試制鋼板的韌度不達標。 2023/2/2 36 33 Q690CFD鋼組織分析 材料組織觀察
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