【摘要】：為提高9Ni鋼的低溫韌性,本文通過不同的熱處理工藝來調(diào)控組織,進(jìn)而研究其對9Ni鋼微觀組織和力學(xué)性能的影響,并對9Ni鋼的微觀組織韌化機(jī)理進(jìn)行了探討。首先,用Gleeble-3500熱模擬機(jī)模擬0.1℃/s~10℃/s不同冷卻速度下過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變過程,獲得不同冷卻速度下的線膨脹曲線,并結(jié)合顯微組織分析,得到了9Ni鋼的CCT曲線。其次,通過不同的熱處理工藝實(shí)驗(yàn),研究不同工藝對9Ni鋼組織和低溫韌性的影響。最后,實(shí)驗(yàn)鋼的組織韌化機(jī)理采用OM、SEM、TEM、EBSD以及內(nèi)耗等手段進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn),9Ni鋼奧氏體化以后連續(xù)冷卻過程中的相變行為是:當(dāng)以小于5℃/s的速度冷至室溫時,組織中存在一定量的鐵素體,并且隨著冷速的加快,鐵素體的含量和尺寸減少,馬氏體相變點(diǎn)降低;當(dāng)以5℃/s~10℃/s的速度冷至室溫時,組織主要為貝氏體和板條馬氏體的混合組織;當(dāng)冷速達(dá)到10℃/s時,組織中將得到全部的板條馬氏體。優(yōu)化調(diào)質(zhì)熱處理工藝,研究發(fā)現(xiàn)冷速對9Ni鋼低溫韌性的影響顯著。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:QT快冷和QT慢冷下實(shí)驗(yàn)鋼在-196℃下的沖擊韌性值最大相差75J,快冷時沖擊韌性值可達(dá)165 J。這主要是慢冷條件下組織中的殘余奧氏體較粗大,C、Ni等奧氏體穩(wěn)定元素含量少,不穩(wěn)定的緣故。研究循環(huán)淬火和臨界區(qū)淬火工藝對9Ni鋼組織和力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明:RLT和QLT工藝下,實(shí)驗(yàn)鋼的組織均以板條馬氏體為基體加鐵素體和均勻彌散分布的殘余奧氏體。RLT和QLT工藝下實(shí)驗(yàn)鋼的低溫韌性均比QT工藝高。RLT工藝下實(shí)驗(yàn)鋼的低溫沖擊功最高,達(dá)到188 J,并且性能穩(wěn)定。對不同工藝下9Ni鋼的組織演變及韌化機(jī)理進(jìn)行分析,結(jié)果表明:經(jīng)QT熱處理后,粒狀的殘余奧氏體存在于組織中的晶界上,并且與基體呈K-S位向關(guān)系;組織中殘余奧氏體含量越多,奧氏體中碳、鎳等元素含量相對較高及其尺寸越均勻細(xì)小時,韌化效果越好;組織中的大角度晶界比例越多,鋼的沖擊韌性越好。9Ni鋼經(jīng)兩相區(qū)熱處理后組織中鐵素體尺寸相對較大的,低溫韌性更好;鐵素體的存在細(xì)化了原奧氏體晶粒,回火后板條馬氏體組織細(xì)化,鋼的韌性增加。
[Abstract]:In order to improve the low temperature toughness of 9Ni steel, the microstructure was regulated by different heat treatment processes, and the effect on the microstructure and mechanical properties of 9Ni steel was studied. The toughening mechanism of microstructure of 9Ni steel was also discussed. Firstly, the transformation process of undercooled austenite at 10 鈩，

本文編號：2195738