超快速冷却条件下碳素钢中纳米渗碳体的析出行为和强化作用

金属学报, 2014, 50(6): 652-658. doi: 10.3724/SP.J.1037.2013.00584

超快速冷却条件下碳素钢中纳米渗碳体的析出行为和强化作用

王斌 ^1, , 刘振宇 ^2, , 冯洁 ^3, , 周晓光 ^4, , 王国栋 ^5,

1.东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,沈阳110819

2.东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,沈阳110819

3.东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,沈阳110819

4.东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,沈阳110819

5.东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,沈阳110819

关键词：超快速冷却 , 纳米渗碳体 , 析出强化 , 形变热处理

PRECIPITATION BEHAVIOR AND PRECIPITATION STRENGTHENING OF NANOSCALE CEMENTITE IN CARBON STEELS DURING ULTRA FAST COOLING

Keywords： ultra fast cooling (UFC) , nanoscale cementite , precipitation strengthening , thermomechanical treatment (TMT)

利用超快速冷却技术对碳素钢中渗碳体的纳米析出行为和强化作用进行了研究.实验结果表明,在超快速冷却条件下,0.17％C和0.33％C钢的组织中形成了大量弥散的纳米级渗碳体析出,颗粒尺寸为10～100 nm,实现了在无微合金元素添加的条件下渗碳体的纳米级析出.随着超快速冷却终冷温度的降低,钢的屈服强度和抗拉强度都逐渐增加,当超快速冷却的终冷温度从890℃下降到600℃时,0.17％C和0.33％C钢的屈服强度提高超过了100MPa.在超快速冷却之后采用形变热处理工艺,可以进一步增加钢的位错密度,促进渗碳体均匀形核,实现了纳米级渗碳体颗粒在整个组织中更加均匀弥散的分布,从而更好地实现均匀强化的效果.在超快速冷却和形变热处理工艺条件下,0.17％C钢的屈服强度提高到600MPa以上.

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