旋压态t250无钴马氏体时效钢的组织与性能研究

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1、摘要本文研究了热处理工艺对旋压念T-250无钴马氏体时效钢显微组织和力学性能的影响。用热膨胀仪测定了旋压态、固溶淬火态T-250无钻马氏体时效钢的a’呻Y转化温度；在光学金相显微镜(OM)下，通过组织分析确定了该钢形变马氏体的再结晶温度；研究了固溶、时效工艺对T-250钢硬度、强度的影响；在透射电子显微镜(TEM)下，观察了不同热处理状态下T-250无钴钢的显微组织；探讨了a’一Y循环相变细化晶粒工艺在T-250钢中的应用。实验结果表明，四道旋压T-250无钴马氏体时效钢，815℃固溶、淬火态的奥氏体逆转变点As为557℃，逆转变结束点Af为718℃。冷旋压成

2、型会使其As点升高，Af点降低，逆变奥氏体的转变区间变窄。四道旋压T-250无钴马氏体时效钢的变形马氏体基体在530℃开始发生再结晶，600℃保温60min后再结晶基本完成：一道旋压试样的变形量较小，使变形马氏体基体再结晶温度升高。当加热温度升高到815℃时，可以消除旋压产生的变形组织。力学性能及硬度测试结果表明，三道旋压T-250无钴马氏体时效钢在815℃～920。C之间固溶淬火、510’C时效t80min后，钢的抗拉强度随固溶温度的升高而逐渐降低，塑性逐渐升高。三道旋压试样815。C固溶淬火试样，在450℃～600。C之间时效时，随着时效温度的升高，时效初

3、期的硬化速率加快，峰值硬度下降。拉伸实验结果表明，510℃的时效时间由180min调整为60min，可以使强度有所提高，同时延伸率仍保持在5％以上。TEM研究表明：T-250无钴钢具有超高强度是由于板条马氏体基体中弥散析出的强化相造成的；选区电子衍射分析表明强化相为六方结构的Ni3Ti；高温过时效处理使合金的硬度、强度降低，这主要和残余奥氏体的出现及析出相的合并、球化、长大有关。高温固溶淬火试样重新在较高温度固溶时，马氏体切变成的奥氏体会发生再结晶，实验结果表明高温逆变奥氏体的再结晶温度约为900。C。当重新固溶温度低于900℃时，水冷得到的马氏体形貌呈桁条状

4、，当固溶温度超过900℃时，再结晶奥氏体淬火得到的马氏体形貌呈板块状。在930℃附近，利用n’一Y循环相变工艺可以使晶粒尺寸由800um细化到10～20tlm。关键词：T-250无钴马氏体时效钢显微组织力学性能逆变奥氏体ABSTRACTThelnfluenceofdifferentheattreatmentprocessonmicrostructureandmechanicalpropertiesofflowformingT-250Co—fleemaragingsteelwasinvestigatedinthispapeETheCt’—}Ytransforma

5、tiontemperatureofsolutiontreatedandflowformingsteelwasmeasuredbythermaldilamationdeviceandtherecrystallizationtemperatureofdeformingmartensitewasexaminedbyopticalmicroscope(OM)．Hardnessandstrengthchangingregulationsundervariousheattreatmentconditionswasalsostudied．Themicrostructureo

6、fthealloyindifferentheattreatmentconditionwasobservedusingtransmissionelectronicmicroscope(TEM)．andthea’HYcyclictransformationgrainrefinementprocesswasappliedto"1"-250Co—freemaragingsteel．ResultsshowedthatthereversedaustenitetransformationstartingtemperatureAsoffourpassflowformingT-

7、250Co—freemaragingsteelafter815℃solidsolutiontreatingandquenchingwas557*C，andthefinishingtemperatureAfwas718。C．ColdflowformingmakeAstemperatureincreasedandAfdecreased．Sotheaustenitetransformationrangebecomesmaller．TherecrystallizationofdeformationmartensiteoffourpassflowformingT-250

8、Cofreemaragingsteel