改善納米相強(qiáng)化鐵素體鋼空氣時效拉伸性能研究.pdf

1、高韌性合金鋼主要分為馬氏體鋼和鐵素體鋼。馬氏體鋼的高碳性使其容易在焊后形成脆性熱影響區(qū)。通過固溶和時效熱處理，在鐵素體基體上形成納米析出強(qiáng)化相，可使鐵素體鋼達(dá)到優(yōu)異的綜合力學(xué)性能。但納米強(qiáng)化鐵素體鋼空氣時效易發(fā)生拉伸脆斷，因此本文在納米強(qiáng)化鐵素體鋼Fe-Cu-Ni-Mn-Al成分的基礎(chǔ)上添加Y元素，與不加Y元素的對比進(jìn)行變形工藝、固溶時效處理和拉伸性能檢驗(yàn)，研究改善富Cu納米相強(qiáng)化鐵素體鋼空氣時效后拉伸性能的機(jī)制。采用光鏡(OM)、掃描

2、電鏡(SEM)觀測了鋼的基體組織、斷口及氧化層;高分辨電鏡(HRTEM)和X射線能譜(EDS)以及透射電鏡(TEM)選區(qū)電子衍射分析了納米析出相的形貌、尺寸、數(shù)量密度、成分和晶體結(jié)構(gòu)。得到以下主要結(jié)果:
　　(1)最優(yōu)制備工藝為工藝Ⅱ，即采用“固溶→水冷→空氣時效→水冷”工藝，具體為:坯料→加熱至900℃保溫30min→水冷至室溫→去掉表面氧化層→空氣加熱至550℃保溫17 h→水冷至室溫。
　　(2)與未加Y試樣相比，添加

3、Y的空氣時效處理試樣，基體中納米析出相密度降低、尺寸變大、析出相之間的間距增加;基體晶粒得到細(xì)化，試樣強(qiáng)塑性提高。
　　(3)添加Y的試樣在空氣時效處理后，表面氧化層變薄，氧化層與氧化層之間、氧化層與基體之間結(jié)合牢固，抗氧化性得到明顯提高。
　　(4)時效試樣基體中析出大量納米富Cu相。富Cu相析出轉(zhuǎn)變過程為:bcc→9R→fcc。
　　(5)添加Y的時效試樣基體中不僅析出納米富Cu相，還析出納米富Y相。富Y析出相主要