Effect of Tempering Temperature on Strength and Toughness of Thick Section V-Containing Medium Carbon Pearlitic Steel
-
摘要: 采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、硬度及断裂韧性实验等研究了回火温度对含钒中碳珠光体钢的显微组织及强韧性的影响。结果表明,距离喷水端不同距离处,实验钢的冷却速度差异较大,距离喷水端5 mm处冷速4~5 ℃/s,距离喷水端50 mm以上冷速约1 ℃/s。冷却未回火状态下,实验钢近喷水端的上表面组织中未发现第二相粒子,而离喷水端较远的下表面有少量V(C, N)粒子析出,且珠光体片层间距较大。在420~520 ℃回火温度范围内,实验钢的硬度随回火温度的提高而逐渐降低,断裂韧性呈现先增加后降低的趋势,在460 ℃回火时获得最大值83.5 MPa·m1/2。当回火温度超过480 ℃后,组织中V(C, N)粒子逐渐粗化,硬度和韧性随之下降。
-
表 1 实验钢的化学成分(质量分数)
% C Si Mn P S V Cr 余量 0.55 0.30 0.75 0.007 0.007 0.12 0.17 Fe -
[1] 孙忠明. 微合金化中碳钢及其应用. 金属热处理,1984(6):31 [2] 杨才福,张永权,王瑞珍. 钒钢冶金原理与应用. 北京:冶金工业出版社,2012 [3] 杨才福. 钒微合金化钢的技术进展与应用. 钢铁研究学报,2020,32(12):1029 [4] 郑心平,胡长泰. 加钒微合金化中碳铁素体—珠光体钢的显微组织和机械性能. 本钢译丛,1990(1):37 [5] 包阔,高彩茹,孙超,等. 590 MPa钒微合金化车轮钢的研发. 河北冶金,2020(9):16 [6] 阎启,黄子阳,陈思孝,等. 回火温度对含钒低碳微合金钢组织和性能的影响. 机械工程材料,2003(6):37 [7] 姚三成,丁毅,赵海,等. 中碳微合金钢的断裂韧性与显微组织的关系. 材料导报,2020,34(S1):452 [8] 祝家祺,谭谆礼,张敏,等. 钒和铬对贝氏体车轮钢回火组织与性能的影响. 稀有金属,2020,44(9):957 [9] 李德发,王世森,熊玉彰,等. 回火工艺对铌钛低碳贝氏体钢组织与性能的影响. 金属热处理,2013,38(7):32 [10] 张斐妤,储有兵,吴玥霖. 基于ASTM E399《金属材料线弹性平面应变断裂韧度的标准测试方法》的COD规校准方法的探讨. 计量与测试技术,2021,48(11):98 [11] 张凤林,董莉,高怡斐. GB/T 231.1—2018《金属材料 布氏硬度实验第1部分:实验方法》解析. 理化检验:物理分册,2019,55(2):71 [12] 柳艳,李贵茂,王瑞,等. 回火工艺对M42-X32双金属带锯条组织及性能的影响. 热加工工艺,2019,48(10):217