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M50钢中M_(2)C一次碳化物高温转变机制 被引量：1
1
作者 马芳 陆星宇 +4 位作者 周丽娜 杜宁宇 类承帅 刘宏伟 李殿中 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期901-914,共14页
以双真空冶炼的M50钢为研究对象,通过SEM、EPMA及TEM对铸态及高温扩散后M50钢中的一次碳化物进行了详细表征,系统研究了合金成分及温度对铸态M_(2)C一次碳化物高温转变机制的影响,揭示了在1160~1250℃下M_(2)C一次碳化物的高温分解机制... 以双真空冶炼的M50钢为研究对象,通过SEM、EPMA及TEM对铸态及高温扩散后M50钢中的一次碳化物进行了详细表征,系统研究了合金成分及温度对铸态M_(2)C一次碳化物高温转变机制的影响,揭示了在1160~1250℃下M_(2)C一次碳化物的高温分解机制。研究结果表明:M50钢中的M_(2)C一次碳化物主要有3种形态,分别是棒状、片层状与块状,成分上表现出Fe元素含量依次降低、Mo元素含量依次升高的分布规律。合金成分的差异导致M_(2)C一次碳化物在1160~1250℃高温扩散处理时表现出不同的热稳定性及不同的组织转变机制。其中,1160~1180℃保温时Fe元素含量较高的M_(2)C碳化物快速回溶到基体中,部分M_(2)C碳化物转变为MC碳化物,MC碳化物长大速度较慢;1210℃保温时M_(2)C碳化物几乎完全溶解,一次碳化物数量明显减少,但部分MC碳化物快速长大,形成球形大尺寸MC碳化物;1250℃保温时,M_(2)C碳化物完全溶解,未发现大尺寸MC碳化物,但存在基体组织熔化现象,此时基体中的Mo、V合金元素向形成的液相中扩散,并在凝固后形成呈球形分布的新生M_(2)C碳化物。 展开更多
关键词 m50钢 m_(2)c一次碳化物 高温扩散 转变机制
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拉伸温度对25Cr3Mo3NiNb钢屈服强度的影响
2
作者 孙玉晓 涂明金 +4 位作者 陈献刚 王星 刘科虹 刘晓辰 李玮 《金属热处理》 北大核心 2025年第9期68-75,共8页
对经淬火+二次回火处理后的25Cr3Mo3NiNb钢进行不同温度(100~700℃)的拉伸试验,研究拉伸温度对其屈服强度的影响。结果表明,25Cr3Mo3NiNb钢热处理后,Mo元素以M_(2)C型碳化物的形式存在,随拉伸温度升高,M_(2)C型碳化物发生粗化和长大,马... 对经淬火+二次回火处理后的25Cr3Mo3NiNb钢进行不同温度(100~700℃)的拉伸试验,研究拉伸温度对其屈服强度的影响。结果表明,25Cr3Mo3NiNb钢热处理后,Mo元素以M_(2)C型碳化物的形式存在,随拉伸温度升高,M_(2)C型碳化物发生粗化和长大,马氏体板条宽度增大,屈服强度降低,从943 MPa降至389 MPa。500~700℃拉伸温度下,屈服强度大幅下降。500~700℃拉伸时,M_(2)C型碳化物析出强化贡献降低3.67 MPa;位错强化贡献降低11.78 MPa,马氏体板条晶界强化贡献降低51.39 MPa,Mo固溶强化贡献降低267.29 MPa,可见Mo元素的固溶强化是影响25Cr3Mo3NiNb钢高温强度的主要因素。在二次回火态25Cr3Mo3NiNb钢中,每固溶1%质量分数Mo元素,在100、500、600和700℃拉伸温度下,强度增量分别为23.38、140.94、126.83和32.42 MPa,可见Mo元素在600℃之前具有良好的固溶强化效果,700℃时固溶强化效果减弱。 展开更多
关键词 高强钢 拉伸温度 固溶强化 屈服强度 m_(2)c型碳化物
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二次时效温度对2.1 GPa不锈钢组织及性能的影响 被引量：2
3
作者 田帅 刘振宝 +5 位作者 邱雨 梁剑雄 赵文宇 王晓辉 孙永庆 王长军 《钢铁》 北大核心 2025年第2期110-118,共9页
超高强度不锈钢是1种具有超高强度以及良好耐蚀性的钢种,常常作为承力结构部件应用于航空、航天、海洋等领域。单纯提高超高强度不锈钢的强度不具有实际应用价值,未来超高强度不锈钢的发展除了要求超高强度外,应兼顾钢的塑性、韧性和良... 超高强度不锈钢是1种具有超高强度以及良好耐蚀性的钢种,常常作为承力结构部件应用于航空、航天、海洋等领域。单纯提高超高强度不锈钢的强度不具有实际应用价值,未来超高强度不锈钢的发展除了要求超高强度外,应兼顾钢的塑性、韧性和良好腐蚀性能。为了突破2.1 GPa超高强度不锈钢强韧性匹配极限,利用SEM、XRD、TEM等表征手段,结合力学性能测试的方式,研究了二次时效温度对2.1 GPa不锈钢显微组织及力学性能的影响。结果表明,经过不同二次时效温度处理后,不锈钢在高位错密度的马氏体基体上弥散分布着大量纳米级第二相,这些第二相主要以M_(2)C和Laves相为主,同时,在马氏体板条界发现薄膜状奥氏体的存在。时效过程中伴随着M_(2)C和Laves相的析出、长大、粗化及奥氏体含量的升高,使得钢的强度和韧性均呈现出先升高后降低的趋势。时效温度为520℃时,钢的强韧性匹配达到最佳,相比于目前国外强度级别最高的超高强度不锈钢(Ferrium S53钢),2.1 GPa不锈钢的抗拉强度和屈服强度均提高了约200 MPa,伸长率、断面收缩率和冲击功与之相当。 展开更多
关键词 2.1 GPa不锈钢 m_(2)c相 LAVES相 时效温度 奥氏体 强韧性 力学性能 马氏体
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Co对NiCrMoV系海工钢组织与性能的影响 被引量：2
4
作者 刘浩 李健 +3 位作者 王贞 刘静 罗小兵 柴锋 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期153-164,共12页
利用室温拉伸和低温冲击试验,结合SEM、TEM、XRD和EBSD等分析,研究了合金元素Co对NiCrMoV系海工钢微观组织、第二相析出以及力学性能的影响。结果表明,经淬火和回火处理后,NiCrMoV钢显微组织主要为回火马氏体和少量逆转变奥氏体,由于钢... 利用室温拉伸和低温冲击试验,结合SEM、TEM、XRD和EBSD等分析,研究了合金元素Co对NiCrMoV系海工钢微观组织、第二相析出以及力学性能的影响。结果表明,经淬火和回火处理后,NiCrMoV钢显微组织主要为回火马氏体和少量逆转变奥氏体,由于钢中Co含量的增加,马氏体相变的畸变能降低,Ms温度(冷却过程开始生成马氏体的起始温度)升高,回火过程中马氏体逆相变得到的奥氏体减少,使得逆转变奥氏体含量随钢中Co含量的增加而降低。NiCrMoV钢回火过程中主要析出了细针状m_(2)C相和少量近球状M3C相,钢中添加Co主要促进了富Cr、Mo元素的m_(2)C相析出,这是因为Co大量固溶提高了Cr、Mo在钢中的过饱和度,增强了碳化物析出的驱动力,促进Cr、Mo以m_(2)C相析出;同时Co会延迟位错亚结构的回复,使钢中位错密度增加,提供了更多的第二相形核位置。经580℃回火,0Co、4Co和8Co钢的屈服强度分别为1 141、1 216、1 310 MPa,NiCrMoV钢中每添加质量分数为1%的Co,屈服强度提升约20 MPa。强化机制分析表明,NiCrMoV钢中添加Co主要是通过固溶强化和析出强化机制来提高材料强度。0Co、4Co和8Co钢的-84℃冲击功分别为76、52、11 J,Co对NiCrMoV钢的低温韧性有一定的恶化作用,一方面是由于钢中逆转变奥氏体减少,对裂纹扩展的钝化作用减弱;另一方面可能是因为Co的大量固溶使得Ni、Mn等元素在界面位置偏聚,使晶界能量增大,增加了裂纹形成的可能性。 展开更多
关键词 NicrmoV钢 cO 逆转变奥氏体 m_(2)c相 强韧化机理
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W3Mo4Cr5V6高速钢中碳化物的高温转变行为 被引量：6
5
作者 赵峥嵘 曹玉龙 +1 位作者 万响亮 李光强 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第1期1-8,共8页
借助SEM/EDS、EPMA、XRD及洛氏硬度测试等手段,对氩气保护气氛下W3Mo4Cr5V6高速钢在热处理过程中的碳化物转变行为进行研究。结果显示,经淬火处理(1050℃×1 h,空冷)后,W3Mo4Cr5V6高速钢中碳化物发生了M_(2)C+γ-Fe→M_(6)C+MC+M_(7... 借助SEM/EDS、EPMA、XRD及洛氏硬度测试等手段,对氩气保护气氛下W3Mo4Cr5V6高速钢在热处理过程中的碳化物转变行为进行研究。结果显示,经淬火处理(1050℃×1 h,空冷)后,W3Mo4Cr5V6高速钢中碳化物发生了M_(2)C+γ-Fe→M_(6)C+MC+M_(7)C_(3)的转变,在富Mo、W的M_(2)C相周围形成了大量富Fe、W、Mo的M_(6)C以及少量富V的MC和富Cr的M_(7)C_(3)。M_(6)C优先在M_(2)C与基体界面处形核,并且因消耗M_(2)C中的Mo、W而使得其中V、Cr含量增加,进而促进MC及M_(7)C_(3)的形成;M_(2)C尺寸越细小均匀,其转变程度则越完全。此外,高温转变形成的碳化物团簇整体上仍保留着铸态M_(2)C的形貌,铸态初晶MC及共晶MC均无明显变化,基体二次碳化物发生Ostwald熟化并在550℃回火时又析出一定量的二次碳化物,同时淬火过程形成的残余奥氏体在回火时转变为回火马氏体,这使得高速钢的硬度整体上有所提升,其组织均匀性得到改善。 展开更多
关键词 高速钢 热处理 碳化物 高温转变 硬度 m_(2)c
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回火温度对C61齿轮钢显微组织和力学性能的影响 被引量：2
6
作者 梁晓东 吕加伟 +4 位作者 闫浩 赵子君 王馨缘 孟佳明 王旭 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期84-91,共8页
采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、硬度计和拉伸试验机等研究了不同回火温度对C61齿轮钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:回火温度为360~600℃时,随着回火温度的升高,C61齿轮钢的硬度先增加后下... 采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、硬度计和拉伸试验机等研究了不同回火温度对C61齿轮钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:回火温度为360~600℃时,随着回火温度的升高,C61齿轮钢的硬度先增加后下降,在540℃时硬度达到最大值,为42.3 HRC,抗拉强度和屈服强度先上升后下降,在420℃达到峰值;回火温度为482℃时,合金渗碳体以及M_(23)C_(6)碳化物转变为M_(2)C碳化物,弥散分布于马氏体基体中,保证了C61齿轮钢的强度及韧性;当回火温度超过600℃时,马氏体开始分解,M_(2)C碳化物长大,与基体的共格关系遭到破坏。C61齿轮钢最佳的回火温度为482℃,此时抗拉强度为1193 MPa,屈服强度为1151 MPa,冲击吸收能量为174.5 J,硬度为42.0 HRC,能够达到较好的力学性能匹配。 展开更多
关键词 c61齿轮钢 显微组织 力学性能 回火温度 m^(2)c碳化物
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新型耐高温马氏体钢的高温力学性能
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作者 杨昊 梁恩溥 +4 位作者 杨勇 李浩 王中成 徐乐 王毛球 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第8期124-134,共11页
在25Cr3Mo3NiNbZr钢(S1)基础之上通过成分调整及热处理工艺优化,制备了一种新型耐高温马氏体钢15CrMo2NiVNbZr(S2),并对它们开展了高温力学性能研究,分析强化机制。结果表明:700℃下S2钢的抗拉强度和屈服强度分别可达到583.0和485.5 MPa... 在25Cr3Mo3NiNbZr钢(S1)基础之上通过成分调整及热处理工艺优化,制备了一种新型耐高温马氏体钢15CrMo2NiVNbZr(S2),并对它们开展了高温力学性能研究,分析强化机制。结果表明:700℃下S2钢的抗拉强度和屈服强度分别可达到583.0和485.5 MPa,相比S1钢提升分别了38.8%和52.7%,具有良好的高温强度;回火后,S2钢在马氏体板条内和边界处弥散析出了M_(3)C碳化物;在700℃拉伸过程中,M_(3)C回溶于基体,析出了均匀分布在板条内的平均尺寸为5.74 nm的M_(2)C碳化物,细小弥散的碳化物同时起到钉扎位错和析出强化的作用,是其700℃高温性能提升的主要原因;通过析出强化计算,S2钢的析出强化增量为343 MPa,相比S1钢的强化增量增加了55.9%。 展开更多
关键词 马氏体钢 700℃高温强度 m_(2)c碳化物 mc碳化物 强化机制
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第一性原理研究钒、钨固溶对碳化钼力学性能的影响
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作者 杨正罡 豆尔康 +3 位作者 杨永 李天瑞 章小峰 王昭东 《物理学报》 北大核心 2025年第10期202-213,共12页
二次硬化型超高强度钢广泛应用于航空航天等领域,弥散析出的纳米级M_(2)C是二次硬化钢的主要强化因素.Mo是形成二次强化相Mo_(2)C的主要元素,可与Cr,V,W等形成复合型M_(2)C.为探究V,W的掺杂对Mo_(2)C的影响,本文基于第一性原理研究了掺... 二次硬化型超高强度钢广泛应用于航空航天等领域,弥散析出的纳米级M_(2)C是二次硬化钢的主要强化因素.Mo是形成二次强化相Mo_(2)C的主要元素,可与Cr,V,W等形成复合型M_(2)C.为探究V,W的掺杂对Mo_(2)C的影响,本文基于第一性原理研究了掺杂体系的电子结构和力学性质.研究结果表明,掺杂V降低形成焓,使结构更为稳定,而掺杂W使稳定性下降.掺杂V使韧性下降,硬度增加.掺杂W改善强韧性,硬度降低更缓慢.与C—Mo键相比,C—V键共价性弱,C—W键共价性强. 展开更多
关键词 第一性原理 m_(2)c 弹性性质 电子结构
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合金元素对热作模具钢高温强度的影响及新型压铸模用钢的研制 被引量：2
9
作者 岛村祐太 舘幸生 +1 位作者 中間一夫 于红(译) 《模具制造》 2021年第12期84-89,共6页
在工作过程中由于循环热负荷引起的热疲劳裂纹是压铸模具钢的常见问题之一,对于模具材料始终保持良好的高温强度和韧性是材料设计的目标。通过采用100公斤VIM冶炼不同Cr、Mo和V含量的钢锭,研究了碳化物形成对性能的影响。结果表明,为了... 在工作过程中由于循环热负荷引起的热疲劳裂纹是压铸模具钢的常见问题之一,对于模具材料始终保持良好的高温强度和韧性是材料设计的目标。通过采用100公斤VIM冶炼不同Cr、Mo和V含量的钢锭,研究了碳化物形成对性能的影响。结果表明,为了设计具有良好的抗软化性能的新材料,提高M_(2)C型碳化物数量具有明显的效果,另一方面,材料的韧性随着M_(6)C、M_(2)C和MC型碳化物数量的增加而降低。从这些结果来看,合理控制Mo和V含量是兼顾高温强度和韧性的关键。另外,随着V含量的增加和Mo含量的减少,M_(2)C碳化物的含量呈上升趋势。在此基础上,通过优化合金设计,从控制析出碳化物类型和数量的角度出发,开发研制了QDX-HARMOTEX热作模具钢。QDX-HARMOTEX钢具有良好的韧性和抗软化性,并具有优良的抗热疲劳裂纹性。 展开更多
关键词 压铸模 热作模具钢 热疲劳裂纹 高温强度 韧性 m_(2)c碳化物
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