Mg對(duì)Cr14鋼夾雜物、組織及力學(xué)性能的影響.pdf

1、Cr14鋼是一種高合金二次硬化型超高強(qiáng)度鋼。目前在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題為如何在保持超高強(qiáng)度的同時(shí)提升韌性。影響韌性的主要因素包括潔凈度、析出相、最終組織等。本課題以實(shí)驗(yàn)室冶煉的Cr14鋼為基礎(chǔ)，對(duì)鋼進(jìn)行了Mg處理。研究Mg對(duì)Cr14鋼夾雜物、組織及力學(xué)性能的影響，探討不同回火溫度對(duì)Cr14鋼組織和力學(xué)性能的影響。
　　首先利用氧氮分析儀、金相顯微鏡、掃描電鏡及EDS對(duì)3種不同鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Cr14鋼進(jìn)行了潔凈度和夾雜物研究。其

2、次，將Cr14鋼進(jìn)行不同溫度淬火實(shí)驗(yàn)，淬火后進(jìn)行-73℃冷處理，后又選定450℃、480℃、500℃、520℃、540℃、560℃進(jìn)行了回火實(shí)驗(yàn)，研究了不同熱處理下組織和相變化。最后，利用拉伸試驗(yàn)機(jī)和沖擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了室溫拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)，研究了不同Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)和回火溫度對(duì)常規(guī)力學(xué)性能的影響。研究表明:
　　(1)Mg的加入可以提升潔凈度，降低鋼中全氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)。Mg處理鋼生成的夾雜物多為細(xì)小的尖晶石類(lèi)。隨著Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高，夾雜物平均

3、直徑由1.570μm降低到了1.285μm，夾雜物中Mg平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)也由3.305％增加到11.845％。不同Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)下，夾雜物的類(lèi)型發(fā)生了變化，當(dāng)Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0006％時(shí)，鋼中夾雜物主要為MgO-Al2O3-SiO2和MgO-Al2O3-MnS，當(dāng)Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0025％時(shí)，鋼中夾雜物轉(zhuǎn)變?yōu)榱薓gO-Al2O3類(lèi)。
　　(2)Cr14鋼回火后的組織為回火馬氏體+奧氏體。450℃、480℃回火時(shí)，Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的C

4、r14鋼奧氏體體積分?jǐn)?shù)高。高溫回火時(shí)，Mg對(duì)奧氏體體積分?jǐn)?shù)影響較小?；鼗鸨?h的情況，不穩(wěn)定的殘余奧氏體完全分解的溫度介于480℃與500℃之間，且分解速率較快，對(duì)回火溫度極為敏感。
　　(3)實(shí)驗(yàn)煉制的Cr14鋼的強(qiáng)度較高，抗拉強(qiáng)度最高到1890 MPa，最低1620 MPa，屈服強(qiáng)度最高1240 MPa，最低905 MPa。480℃及以下回火時(shí)，鋼的抗拉強(qiáng)度低于500℃以上回火，屈服強(qiáng)度高于500℃以上回火。Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增