鐵碳馬氏體強化機制.doc(馬氏體不銹鋼刀具的原理和展望)
很多人不知道鐵碳馬氏體強化機制.doc的知識,小編對馬氏體不銹鋼刀具的原理和展望進行分享,希望能對你有所幫助!
本文導讀目錄:
鐵碳馬氏體強化機制.doc
摘要:本文介紹碳鋼馬氏體中的不同強化機制,解釋了馬氏體高強本質(zhì)。
(式中的質(zhì)量分數(shù)為各合金元素固溶在基體中的數(shù)值,C、Mn、Si、Mo元素采用合金含量。
由于馬氏體相變使馬氏體板條和孿晶片層中產(chǎn)生了大量的位錯如圖2所示,高位錯密度在位錯滑移中相互作用使運動受阻從而產(chǎn)生強化。
位錯密度越高,金屬抵抗塑性變形的能力越大。
其強度增量可以由Hall-Pech公式表述:。
式中G為剪切模量,b是伯氏模量,為位錯密度,為常數(shù)。
合金第二相一般分為兩大類,包括分散型和集聚型。
第二相為強、硬質(zhì)點分布于晶內(nèi)或晶界上,當位錯運動到第二相質(zhì)點是產(chǎn)生阻礙作用,提高馬氏體基體的塑性變形抗力,使強度升高。
第二種是切過機制(第二相粒子可變形,與基體保持共格),位錯切過第二相是產(chǎn)生以下幾個作用中的幾種提高馬氏體的變形抗力。
當粒子是有序結(jié)構(gòu)時,則位錯切過粒子時會打亂滑移面上下的有序排列,產(chǎn)生反相疇界,引起。
馬氏體不銹鋼刀具的原理和展望
這個刀具鋼材主要是指廚刀的、玩具刀的切割部分鋼材。
奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、雙相不銹鋼等都不能滿足我們的要求。
我們已知鉻和鎳能有效快速地提高鋼的防銹能力。
因此,通過添加大量鉻,可以快速有效地提高鋼材的綜合耐腐蝕性。
比如鉬,它主要是提高鋼對氯化物的抗點蝕能力,在以耐腐蝕為重要考量的鋼種里面,只做少量添加。
單純的碳鋼,一般碳含量在0.45%,常見淬火最高可達59HRC一般碳含量達到左右0.5硬度可達%60HRC以上。
(以上為常見值,特殊情況下可略高1-2HRC)。
當我們添加足夠的鉻和碳時,我們有一定的防銹和硬度的鋼。
在這一宗旨下,山特維克更為著名12C27,13C26,14C28,還有AEB-L等。
在1150度下,如圖1所示,12C27、13C26、14C28等都在左下角半圓弧曲線上方。
碳化物很容易變小,因為它接近完全奧氏體化。
由圖二的1-2-3-4可以找到圖片的演變順序。
C/C1/C2和C1C2右移且與上移交點。
不管是420,還是14C28,眾所周知,硬度不是特別高,正常淬火硬度達不到65HRC,回火后,即使追求保持性,硬度也不會超過62HRC。
比如19C27就可以突破62HRC到63HRC。
但隨著碳含量的增加,碳化物的數(shù)量和尺寸也會增加。
我們還需要足夠的保持,即有足夠精細和高硬度的碳化物,這需要添加其他稀有金屬。
到了VG10、154CM對于這類產(chǎn)品,我們可以明顯發(fā)現(xiàn)鉻含量下降,耐磨性提高。
VG10以鈷為主,提高抑制高溫晶粒增大的能力,降低鉻含量,同時添加少量其他稀有金屬,提高硬度、保持性和防銹性。
一般來說,現(xiàn)有的不銹鋼工具鋼滿足了高防銹、高耐磨、高硬度、高強度。
在許多工具領域,它滿足了大多數(shù)用戶的日常實際需求。
即使154CM、VG10,通過降低鉻含量來提高其他合金含量。
沖擊韌性仍然不是其主要優(yōu)勢,也不是宣傳的主要賣點。
不銹鋼刀具用鋼直到粉末冶金技術的發(fā)展,才解決了碳化物與耐磨性的沖突。
不幸的是,通過檢索山特維克、武生、博樂、坩堝、一勝百、大同、日立、國內(nèi)特種鋼廠等常見特種鋼廠的不銹鋼刀具鋼。
在實際的刀鋼中,高合金含量的總體趨勢是降低沖擊韌性。
不同的稀有金屬和含量對沖擊韌性有不同的影響。
眾所周知,馬氏體不銹鋼必須有12%以上的鉻。
為了耐磨和硬度,需要添加適量的稀有元素和較高的鉻(指0.6碳含量超過%)。
九、沒有專門研發(fā)高韌性不銹鋼刀具鋼材的特殊鋼廠。
隨著研究人員的深入研究,不斷發(fā)現(xiàn)新的微觀機制。
也許在未來的某個時候,科學家可以在新的理論基礎上創(chuàng)造一種新的高韌性、高硬度、高防銹、高強度的鋼種。
假如都轉(zhuǎn)換成夏比V嘴,很多鋼真的會讓你感到恐怖。
這是因為這些博客根本不在乎不同測量標準下數(shù)據(jù)的差異。
比如10J的A鋼和5J的B鋼,不能簡單地說A是B的2倍。
如果是定量數(shù)據(jù),比如A鋼是60HRC,2差距倍,那B鋼就是30HRC。
隨著學習的深入和自我理解的局限性,以上內(nèi)容會出現(xiàn)一些錯誤。
多尺度碳氮化物強化馬氏體耐熱鋼
首先,通過調(diào)整鋼的化學成分,主要包括降C,以降低M23C6的含量,從動力學上降低其粗化速率;去B,以防止形成脆性BN成為裂紋源;去Mo,以避免形成粗化速率較高的Laves相。
由于鐵素體中的Cr、Nb、V等合金元素固溶量小于奧氏體中的含量,且合金元素在鐵素體中的擴散系數(shù)高于在奧氏體,因而高溫下誘變鐵素體會更利于析出相的誘導析出及長大,鐵素體的分布及形態(tài)決定著誘導析出相的分布。
因此可以通過控制誘變鐵素體的含量及分布來調(diào)整誘導析出相的分布及體積分數(shù)。
而變形條件為1000-1100℃C溫度區(qū)間及0.01-1/s應變速率時,誘變鐵素體的形態(tài)為條狀,與馬氏體相間分布,且誘導鐵素體的體積分數(shù)約占50%,為最有利于析出相析出及均勻分布的變形條件。
最后通過控制后續(xù)熱處理工藝參數(shù),實現(xiàn)多尺度但碳化物強化馬氏體耐熱鋼的制備。
其中,后續(xù)熱處理主要涉及奧氏體化及回火過程,熱變形后的試樣經(jīng)奧氏體化后,初始的誘變鐵素體+馬氏體雙相組織均轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體,并在空冷后切變?yōu)閱我获R氏體組織。
變形過程中誘變析出的碳氮化釩、M23C6在奧氏體化過程中全部重新溶入基體,而Nb(C,N)則由于在奧氏體中的固溶度積小而溶解的較少。
回火過程中,合金元素在未溶的析出相與奧氏體界面上偏聚,導致非均質(zhì)形核,形成較大尺寸(200nm)的析出相,穩(wěn)定了晶界及亞晶界。
同時,位錯節(jié)上形成彌散細小(20nm)的析出相,釘扎位錯。
最終獲得穩(wěn)定性較高,符合設計的組織模型:多尺度碳氮化物強化的單一馬氏體組織。
盡管調(diào)控后的組織初步達到設計的目標,但200nm左右的析出相分布不均勻,且蠕變/時效過程中析出的Laves相易于連成條狀,失去了阻礙晶界運動作用的同時,成為裂紋的萌生的優(yōu)選位置。
后續(xù)研究應該重點放在200nmm析出相的分布及Laves相的長大方式等方向上。
那么以上的內(nèi)容就是關于鐵碳馬氏體強化機制.doc的介紹了,馬氏體不銹鋼刀具的原理和展望是小編整理匯總而成,希望能給大家?guī)韼椭?/p>
發(fā)表評論