15crmo鋼板實驗測試出現的問題:試驗材料為15CrMo鋼鍛件(供貨態為正火),其化學成分見表1。采用高溫箱式電阻爐進行熱處理,在室溫下將樣坯裝于爐內,然后按設定的加熱速率加熱至不同溫度(分別為910、920、930和940℃)…
15crmo鋼板實驗測試出現的問題:試驗材料為15CrMo鋼鍛件(供貨態為正火),其化學成分見表1。采用高溫箱式電阻爐進行熱處理,在室溫下將樣坯裝于爐內,然后按設定的加熱速率加熱至不同溫度(分別為910、920、930和940 ℃)并保溫100 min, 分別采用不同的冷卻方式:水冷、噴淋和空冷,再進行640 ℃×300 min回火處理,具體熱處理工藝見表15CrMo鋼鍛件力學性能數據見表3?梢钥闯,試樣3-1和試樣3-3的抗拉強度不滿足標準要求;15crmo鋼板試樣2-1、試樣3-1、試樣3-2、試樣3-3和試樣4-1的硬度值不滿足標準NB/T 47008—2017《承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件》的要求;試樣1-3、試樣2-3、試樣3-2、試樣4-1和試樣4-2在-30 ℃時沖擊吸收功低于標準要求值(≥41 J)。相同正火溫度下,隨著正火冷卻速度的增加,屈服強度、抗拉強度和硬度均呈現上升趨勢,延伸率和斷面收縮率的變化不明顯。
力學性能測試發現,
15CrMo鋼板件在相同正火溫度下,采用不同冷卻速度進行冷卻,綜合力學性能依次為:水冷>噴淋>空冷。采用空冷方式進行冷卻時,奧氏體的過冷度小,轉變溫度高,各種元素的擴散能力較強,奧氏體具備發生擴散性相變的條件,所以顯微組織為鐵素體+珠光體。采用水冷方式進行冷卻時,冷卻速度增大,奧氏體中碳、鐵等原子的長程擴散能力減弱,變成半擴散、半切變型的中溫轉變產物,即貝氏體組織[5,6]。貝氏體組織中,存在較多的位錯,強度比較高,貝氏體中碳化物細小并彌散的分布在基體中,使得韌性也較好。
奧氏體化溫度對15CrMo鋼性能的影響,其實質是通過正火工藝來影響鋼的組織與結構。隨著正火溫度升高,15CrMo鋼在奧氏體化溫度范圍內,可溶解更多的合金元素,即固溶強化的作用增強,導致材料的強度和硬度升高,甚至超出標準要求的上限值。所以在910 ℃正火、水冷條件下
15CrMo鋼板件力學性能最優。15CrMo鋼鍛件在相同正火溫度下,采用不同冷卻速度進行冷卻,綜合力學性能依次為:水冷>噴淋>空冷。采用空冷方式進行冷卻時,奧氏體的過冷度小,轉變溫度高,各種元素的擴散能力較強,奧氏體具備發生擴散性相變的條件,所以顯微組織為鐵素體+珠光體。采用水冷方式進行冷卻時,冷卻速度增大,奧氏體中碳、鐵等原子的長程擴散能力減弱,變成半擴散、半切變型的中溫轉變產物,即貝氏體組織[5,6]。貝氏體組織中,存在較多的位錯,強度比較高,貝氏體中碳化物細小并彌散的分布在基體中,使得韌性也較好。
奧氏體化溫度對15CrMo鋼性能的影響,其實質是通過正火工藝來影響鋼的組織與結構。隨著正火溫度升高,
15CrMo鋼板在奧氏體化溫度范圍內,可溶解更多的合金元素,即固溶強化的作用增強,導致材料的強度和硬度升高,甚至超出標準要求的上限值。所以在910 ℃正火、水冷條件下
15CrMo鋼板件力學性能最優。
采用CMT5305型微機控制電子萬能試驗機進行拉伸試驗,試樣規格為ϕ10 mm, 每組測試3個試樣,取平均值;采用ZBC2602N-3型夏比擺錘沖擊試驗機進行沖擊試驗,試樣尺寸10 mm×10 mm×55 mm, 試驗溫度為-30 ℃,每組測試6個試樣取平均值;采用THBS3000E布氏硬度試驗機進行硬度試驗,每組測試3個數據,加載荷為7.355 kN,保載15 s; 采用GX51光學顯微鏡進行金相檢驗;采用JSM-IT300掃描電子顯微鏡(SEM)觀察沖擊斷口形貌。
文章來源:天津吉斯特金屬材料銷售有限公司
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