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热处理后的锰钢nm550耐磨钢板

作者: 发布于:2020/7/7 11:34:03 点击量:

热处理后的低合金锰钢nm550耐磨钢板中,可能出现的组织有马氏体、贝氏体、珠光体、铁素体、残余奥氏体和碳化物等。淬火温度过低会出现未溶团块状铁素体,淬火冷速不够,会出现珠光体类型组织和先共析铁素体,淬火马氏体有板条和片状两种形态,等温或连续冷却会得到不同形态的贝氏体(上贝、下贝或粒贝),控制合金元素和淬火温度会获得残余氏体,碳和合金元素过多会形成不溶碳化物。淬火状态下的各种组织,在断裂时一般是脆性断裂一解理和准解理,其解理面都是{100}a,但断裂时解理(准解理)断面的大小或是断裂单元不同,消耗断裂功不同,从而表现出不同的韧性,即组织与韧性的关系取决于其断裂时的最小单元。

(1)铁素体的断裂单元和铁素体晶粒大小相对应,淬火锰钢nm550耐磨钢板中有少量铁素体,会成为裂纹扩展途径而降低韧性,但如经亚温处理,使铁素体均散分布于马氏体板条间形成双相锰钢nm550耐磨钢板也可增大断裂功,改善韧性。

(2)珠光体在解理断裂时,裂纹穿过珠光体群,以原始奥氏体晶粒为断裂单元因断裂受铁素体控制,而铁素体在同一奥氏体的不同珠光体群中位向相同,使韧性降低。

(3)孪晶片状马氏体的断裂沿马氏体的孪晶面进行,由于片状马氏体间有显微裂纹使断裂纹容易扩展,不需消消耗太大能量而降低韧性。

(4)板条马氏体是由板条群组成,板条群之间有同位向束,板条马氏体的断裂单元为同位向束,远小于原始奥氏体晶粒,板条群之间,同位向束之间以大角界面分开,阻碍裂纹扩展,因此,板条群之间、同位向束之间形成撕裂岭,消耗断裂功,而提高韧性。

(5)上贝氏体的解理断裂与珠光体相似,断裂途径受铁素体控制,一个原始奥氏体晶粒内的上贝晶粒,铁素体位向基本相同,因此断裂平面可穿过数个上贝晶粒,断裂单元与原奥氏体大小相当,使韧性降低。

(6)下贝氏体是由位向不同的过饱和铁素体针和以55—60度角分布于其上的碳化物所组成。断裂时铁素体针为最小断裂单元,远小于原奥氏体晶粒,针的边缘阻碍裂纹扩展,消耗断裂功,提高韧性。

(7)残余奥氏体:马氏体间存在残余奥氏体,会改变裂纹尖端的应力状态,由于发生塑性变形,使应力松驰,可阻碍裂纹扩展,使材料断裂时能量吸收增加而提高韧性。

(8)碳化物:锰钢nm550耐磨钢板中未溶碳化物存在会引起应力集中,形成裂纹源,有利于裂纹的萌生和扩展,加速脆断,降低韧性。


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