2 试验材料及方法
试验用Fv520(B)钢化学成分(质量分数)w(%)为:0.05C,0.40Si,0.80Mn,14.50Cr,5.50Ni,1.80Cu,1.70Mo,0.35Nb,0.007P,0.006S。试料经锻造及锻后退火,加工成3mm×10mm的膨胀试样,相变点的测定是在Formaster-Z全自动膨胀仪上进行的。奥氏体化条件为1050℃×30min,以不同的冷却速度冷却,冷却速度υ(℃/s)为17.5,6,3.5,1.75,0.15,0.06,0.03,测定膨胀量与温度的关系,采用切线法确定相变点[1],利用金相、XRD法进行组织分析。
3 试验结果及分析讨论
3.1 冷却速度对Ms点的影响
试验用钢的CCT曲线如图1所示,可见在本试验条件下均得到马氏体组织,而无其它相变,表明该钢具有良好的淬透性。该钢的Ms点为155℃。按下式计算Cr、Ni当量[2]:
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Cr当量=(%Cr)+1.5(%Si)+(%Mo)+1.5(%Ti) (1)
Ni当量=30(%C+%N)+(%Ni)+0.5(%Mn)+0.7(%Co) (2)
该钢的Cr、Ni当量分别为16.8和7.4,按文献[2]的方法,查Cr、Ni当量与Ms点的关系图,可得Ms点为160℃左右,这与我们膨胀法测定的结果相一致。从图1可以看到随冷却速度的降低,Ms点略有升高,原因是在1050℃固溶处理时,碳化物基本溶解,在冷却过程中,冷却速度过慢,有碳化物析出,使奥氏体中碳含量及合金元素含量降低,特别是碳含量的降低,故使Ms点升高。
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图1 Fv520(B)钢的CCT曲线
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3.2 冷却速度对组织的影响
图2为不同冷却速度条件下的金相组织,可见,在不同冷却速度条件下,均得到典型的低碳马氏体组织,随冷却速度的降低,板条马氏体的板条略有粗化,但其影响并不大。XRD分析结果表明,试验用钢室温组织为马氏体+残留奥氏体+极少量的NbC。对残留奥氏体定量分析结果,其量为8.1%,随冷却速度的降低,残留奥氏体量略有降低,这与Ms点的测定结果相一致。
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图2 不同冷却速度条件下Fv520(B)钢的金相组织
(a)17.5℃/s (b)1.75℃/s (c)0.03℃/s Proe网 ugproe.com
4 结论
Fv520(B)钢具有良好的淬透性,其Ms点为155℃,冷却速度对马氏体组织影响不大,室温残留奥氏体量为8.1%左右。对于一般工件采用空冷即可达到淬火的目的。
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