PDF《26Cr2N i4M oV 钢组织遗传与晶粒细化工艺的研究》

3 1 《金属热处理》 1997年第5期表3 经不同工艺处理后试样的奥氏体晶粒度 序号

1 2

3 4

5 处理 工艺 A + B A + B+ E A + B+ C+ E A + B + D+ E A + B+ C + D+ E 晶粒度 级别 -

1 -

1 2 ~

4 3 ~

4 5 ~

6 50% FA TT 值为- 80℃, 两个室温冲击试样的冲击吸 收功分别为263N m 和237N m.

3 分析讨论 由表3可以看出: 26C r2N i4 M oV 钢具有很强的组 织遗传性. 以粗大的非平衡组织状态加热奥氏体化时, 获得的仍是粗大的奥氏体组织. 为使淬火加热时获得 细小的奥氏体组织, 必须对原组织进行细化处理. 若在 淬火加热之前进行一次高温回火处理 (工艺3) 或临界 区退火处理(工艺4) , 则可使在随后的淬火加热过程中 获得明显的晶粒细化效果. 若两者迭加使用 (工艺5) , 不仅可取得满意的奥氏体晶粒细化效果, 而且可获得 满意的冲击韧度值和50% FA TT 值. 由于这样的预处 理温度较低, 对于直径 (1 ~ 215)m , 单重达 (80 ~ 150) t 加热时升温速度很慢的大件热处理而言, 必将大量节 约能源和缩短生产周期, 并可明显简化大型转子锻件 的奥氏体晶粒细化处理工艺. 大型转子锻件粗大奥氏体晶粒的传统细化工艺皆 采用多次高温正火工艺[

4、

5、 6] . 其理论基础是: (1) 针状 Α相在转变成针状 Χ相时产生相变硬化, 并导致奥氏 体的高温再结晶[1] ;

(2) 针状 Α相在加热穿过临界区时 沿粗大奥氏体晶界生成部分球形奥氏体, 从而产生一 定的细化作用[2] . 这两者中, 前者很难掌握, 后者的作 用是主要的, 所以只有通过多次正火才能获得比较满 意的细化效果. G1Y1L ai 等发现4340钢经高温淬火后, 在马氏体 板条之间有连续的残留奥氏体薄膜存在, 厚度为10 ~ 20nm (100~

200 ? ) [7] .经透射电镜研究, 我们在26C r2N i4 M oV 钢等温淬火试样中也观察到了残留奥 氏体薄膜的存在, 如图1所示, 图中的 Α 、 Χ两相的取向 关系符合 K2S 关系. 这些残留奥氏体薄膜极为稳定, 只有在大于600℃*1000s 加热后的冷却中才可发生 少许分解[6] . 十分明显, 在普通的淬火加热中, 这些残 留奥氏体将成为针形奥氏体的既有晶核, 与之保持共 格联系的 Α相将成为针状奥氏体迅速生成的广阔空 间, 使得针状奥氏体在刚刚超过 A c1 温度后便迅速生 成和长大, 并在彼此相遇时合并成与原奥氏体晶粒尺 寸、 形状和位向完全相同的粗大奥氏体晶粒, 使钢的粗 大奥氏体晶粒发生遗传. X 射线衍射和透射电镜分析结果(表4) 表明, 经一 次高温回火或临界区退火后26C r2N i4 M oV 钢中残留 奥氏量都明显减少. 而且经透射电镜观察, Α相的回复 再结晶过程已大量进行. 显然, 残留奥氏体薄膜的减少 将使得再加热时针状奥氏体的形核率大大减少;

Α相 的回复和再结晶将破坏残留奥氏体薄膜与 Α相间的共 格联系和取向关系, 从而使针形奥氏体难于长大. 这两 种作用的迭加必将极大地减少和削弱针形奥氏体的 图1 粗化贝氏体化试样中残留奥氏体的电镜像 a1暗场像 b1衍射花样 c1衍射花样标定 表4 高温回火和临界区退火对残留奥氏体薄膜的影响 序号 处理状态 任意30个视野中 出现残留奥氏体 的频率 衍射仪测定的 残留奥氏体量 (% )

1 2

3 A + B A + B+ C A + B+ D

16 30

10 30

11 30

2187 0188

2118 (下转第31页)

4 1 《金属热处理》 1997年第5期表2 定量金相分析结果(体积分数) (% )........