针对制备高强韧Fe-1.55C-1.14Cr-1.15Al超高碳钢过程中等温退火工艺的不足, 提出先以普通正火来代替等温退火, 然后再进行球化的热处理工艺, 研究了正火、球化温度对试验钢显微组织的影响, 并确定了较佳的正火及球化工艺。结果表明：随着正火温度的升高, 试验钢组织中的片状珠光体片层间距增大, 网状碳化物减少, 采用1 050 ℃×20 min的正火工艺可替代等温退火来细化组织; 试验钢的共析转变开始温度为790 ℃, 在该温度及以上出现了大量的球状碳化物, 且随温度升高球化越完全, 在750～810 ℃球化会出现三相组织(F-A-Fe3C); 适宜的球化工艺为850 ℃保温1 h, 新工艺处理后的奥氏体转变完全, 球状碳化物弥散分布在奥氏体基体中。
所属栏目
新材料 新工艺浙江省教育厅科研计划资助项目(Y201223080); 江苏高校优势学科二期建设项目(苏政办发［2014］37号)
收稿日期
2015/1/62015/11/4
作者单位
孙建鹏:南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009
张振忠:南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009
赵芳霞:南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009
石淑琴:浙江机电职业技术学院材料工程学院, 杭州 310053
陈云祥:浙江机电职业技术学院材料工程学院, 杭州 310053
备注
孙建鹏(1989-), 男, 江苏扬州人, 硕士研究生。
引用该论文:
SUN Jian-peng,ZHANG Zhen-zhong,ZHAO Fang-xia,SHI Shu-qin,CHEN Yun-xiang.Normalization and Spheroidization Treatment of Fe-1.55C-1.14Cr-1.15Al Ultra-High Carbon Steel[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(2):56～60
孙建鹏,张振忠,赵芳霞,石淑琴,陈云祥.Fe-1.55C-1.14Cr-1.15Al超高碳钢的正火及球化工艺[J].机械工程材料,2016,40(2):56～60
参考文献
【1】
CLARKE B D,MCLVOR I D. Structure and properties of plain and alloyed ultrahigh carbon steel wire rod［J］. Ironmaking and Steelmaking, 1991, 18(5): 331-337.
【2】
SHERBY O D. Ultrahigh carbon steels, damascus steels and ancient blacksmiths ［J］. ISIJ International, 1999, 39(7): 637-648.
【3】
石淑琴, 陈光, 傅万堂, 等. Fe-1.5C-1.5Cr-2.0Al超高碳钢的等温组织及力学性能［J］.天津大学学报, 2007, 40(5):629-633.
【4】
FANG Hong-sheng, BO Xiang-zheng, WANG Jia-jun. A model for surface reliefs formation in bainite transformation mechanism［J］. Materials Transactions, JIM, 1998, 39(12):1264-1271.
【5】
王玮, 刘庆锁, 王晓薇, 等. 超高碳钢中束状贝氏体的形成模式［J］. 机械工程材料, 2014, 38(6): 6-10, 74.
【6】
赵芳霞, 陈强, 石淑琴, 等. 1.5%C超高碳钢等温淬火组织在回火过程中的转变［J］. 材料热处理技术, 2012, 41(24): 186-188.
【7】
石淑琴, 张振忠, 陈光. 超细晶超高碳钢的化学成分设计［J］. 兵器材料科学与工程, 2002, 25(6): 57-60.
【8】
陈强, 赵芳霞, 石淑琴, 等.Fe-1.3C-1.5Cr-1.5Al超高碳钢等温淬火组织与性能研究［J］.铸造技术, 2011, 32(4): 478-482.
【9】
石淑琴, 王宝奇, 古原忠, 等. 超高碳钢的回火组织及力学性能［J］. 钢铁研究学报, 2006, 18(3): 38-41.
【10】
石淑琴, 谷南驹, 古原忠, 等. 铝元素抑制超高碳钢中网状碳化物析出机理［J］.材料热处理学报, 2005, 26(4): 79-82.
【11】
石淑琴, 王宝奇, 古原忠, 等. 超高碳钢化学成分中铝含量的合理选择［J］.兵器材料科学与工程, 2005, 29(6): 26-30.
【12】
陈云祥, 石淑琴, 张伟. 超高碳钢高温回火组织转变机理研究［J］.金属热处理, 2011, 36(5): 10-13.
【13】
王宝奇, 彭会芬, 宋晓艳, 等. 锻造超高碳钢的球化工艺与力学性能［J］. 材料热处理学报, 2004, 25(1): 27-31.
【14】
王悔改, 张占领. 热处理工艺对超高碳钢显微组织及磨损性能的影响［J］.铸造技术,2011, 32(4): 483-486.
【15】
曹海玲, 樊亚军, 张占领, 等. 热轧超高碳钢的显微组织与力学性能［J］. 机械工程材料, 2008, 32(1)：13-16.
【16】
王宝奇, 王舒, 范振霞, 等. 超高碳钢二阶段等温淬火组织与性能［J］. 热处理技术与装备, 2012, 33(6): 20-24.
【17】
王玮, 刘庆锁, 严泽生, 等. Fe-1.44%C-1.52%Cr-0.32%Si-0.62%Mn超高碳钢中温相变特征研究［J］ . 材料科学与工艺, 2013, 21(3): 63-68.
【18】
陆金生, 王彪, 姚影澄. 钢和合金中常见相X-射线鉴定手册［M］. 第一版. 北京：［出版者不详］, 1990.
