稀土在中碳馬氏體耐磨鑄鋼中的作用三

稀土加人能使馬氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變溫度 (MI點(diǎn))升高,研究得知,稀土加入能使從點(diǎn)升高100c,這就促使馬氏體可在較高的溫度下轉(zhuǎn)變,也有利于位錯(cuò)馬氏體的形成。因?yàn)轳R氏體亞結(jié)構(gòu)形成應(yīng)當(dāng)決定于不均勻切變方式—滑移形成位錯(cuò)、孿生形成孿晶。Thomas(8]認(rèn)為,成分和溫度決定滑移和孿生的臨界分切應(yīng)力,因而決定馬氏體亞結(jié)構(gòu)的形態(tài)。在成分相同的情況下,轉(zhuǎn)變溫度起主要作用,圖5一26為溫度對(duì)滑移和孿生臨界分切應(yīng)力影響的示意圖。說(shuō)明K點(diǎn)高時(shí),由于滑移的臨界分切應(yīng)力較低而形成位錯(cuò)型條狀馬氏體,稀土一硼提高了鋼的M.點(diǎn),必然導(dǎo)致滑移臨界分切應(yīng)力減小,使轉(zhuǎn)變組織中位錯(cuò)型板條馬氏體比例增加。此外,奧氏體層錯(cuò)能也是影響馬氏體形態(tài)的另一主要因素,奧氏體層錯(cuò)能越低,僅生成板條狀馬氏體的溫度越低[9]r淬火時(shí)越有利于板條狀馬氏體的形成。稀土能降低奧氏體的層錯(cuò)能(7,10]。因此能促使孿晶型向位錯(cuò)型轉(zhuǎn)變,使淬火組織中板條馬氏體數(shù)量增加。層錯(cuò)能對(duì)馬氏體的影響較為復(fù)雜,隨鋼種而異,不一定降低層錯(cuò)能就能促進(jìn)位錯(cuò)馬氏體形成。且目前的實(shí)驗(yàn)手段還無(wú)法測(cè)定成分較為復(fù)雜鋼種的位錯(cuò)能。

B是一個(gè)促進(jìn)鋼種成分偏析元素,不會(huì)象稀土那樣可促進(jìn)成分均勻化,所以 B的加人不會(huì)促進(jìn)位錯(cuò)馬氏體量增加。馬氏體相變屬非擴(kuò)散型相變,但它仍要通過(guò)形核長(zhǎng)大方式進(jìn)行。馬氏體晶核不是在母相中均勻分布的,而是在母相中某些特定區(qū)域,如位錯(cuò)、層錯(cuò)晶界這些晶體缺陷地方先形核。由于在晶體缺陷處偏聚和M23 (CB)6這類固溶翻的析出,可作為馬氏體核坯,促使馬氏體細(xì)化。

RE一B復(fù)合變質(zhì)處理,取兩者優(yōu)點(diǎn),B對(duì)馬氏體的細(xì)化和稀土促進(jìn)馬氏體亞結(jié)構(gòu)位錯(cuò)化。因而獲得了細(xì)小的位錯(cuò)馬氏體為主的馬氏體鋼,使性能獲得改善。

(5)殘留奧氏體
對(duì)薄膜試樣進(jìn)行觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)經(jīng) RE或RE一B復(fù)合變質(zhì)處理的e一 Mn鑄鋼和Cr一Mn一Si鑄鋼組織中,馬氏體板條間有一層厚度約數(shù)百x 10-8cm的奧氏體薄膜,在明場(chǎng)下呈暗色,暗場(chǎng)下呈光亮色,經(jīng)選區(qū)電子衍射證實(shí)這層薄膜確為殘留奧氏體、 并發(fā)現(xiàn)在不同的淬火溫度下殘留奧氏體里也不一樣。用X射線衍射儀對(duì)復(fù)合變質(zhì)處理的Si一Mn鋼和Cr 一Mn一Si鋼淬火/回火試樣進(jìn)行殘留奧氏體里測(cè)定,變質(zhì)處理能促進(jìn)殘留奧氏體薄膜在馬氏體板條間形成。眾所周知,奧氏體是一個(gè)韌性相組織,當(dāng)裂紋穿越殘留奧氏體薄膜時(shí),現(xiàn),有助于馬氏體鋼鑄鋼韌性增加。要消耗更大的能量。故殘留奧氏體薄膜的出

稀土復(fù)合變質(zhì)處理使中碳低合金鋼淬火組織中殘留奧氏體增加,其主要原因是由于稀土復(fù)合變質(zhì)處理細(xì)化了晶粒,減小了枝晶間成分偏析,在奧氏體化溫度下,合金元素能充分溶人奧氏體,使奧氏體穩(wěn)定性增加,馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)部分降至室溫以下的結(jié)果。耐磨鋼

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