中碳淬火-配分钢中的残余应力分布.pdf

《中碳淬火-配分钢中的残余应力分布.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第４１卷第１０期Ｖｏｌ畅４１Ｎｏ畅１０２０１６年１０月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＯｃｔｏｂｅｒ２０１６组织与性能中碳淬火-配分钢中的残余应力分布任泉庄，黄峰，郭正洪（上海交通大学材料科学与工程学院，上海２００２４０）摘要：利用盲孔法对分别经淬火-回火和淬火-配分处理后Ｆｅ-０．３８Ｃ-１．４４Ｍｎ-１．５２Ｓｉ-０．６１Ｃｒ钢试样的残余应力进行了测量，结合试样的显微组织特征，研究了残余应力的分布规律。结果表明，两种试样内残余应力均介于热应力型和相变应力型之间，其沿试样厚度分布为Ｗ形。淬火-配分试样的残

2、余应力低于淬火-回火试样，主要在于显微组织内存在高的残留奥氏体量和因配分被显著软化的马氏体基体。关键词：残余应力；盲孔法；淬火-回火钢淬；火-配分中图分类号：TG165文献标志码：A文章编号：0254-6051（2016）10-0001-05Distributionofresidualstressinmeduimacrbonquenching-partitioningsteelＲｅｎＱｕａｎｚｈｕａｎｇ，ＨｕａｎｇＦｅｎｇ，ＧｕｏＺｈｅｎｇｈｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅ

3、ｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＴｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｏｆａｍｅｄｉｕｍｃａｒｂｏｎＦｅ-０．３８Ｃ-１．４４Ｍｎ-１．５２Ｓｉ-０．６１Ｃｒｓｔｅｅｌａｆｔｅｒｑｕｅｎｃｈｉｎｇｔ-ｅｍｐｅｒｉｎｇ（Ｑ＆Ｔ）ａｎｄｑｕｅｎｃｈｉｎｇ-ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ（Ｑ＆Ｐ）ｔｒｅａｔｍｅｎｔｗａｓｍｅａｓｕｒｅｄｂｙｂｌｉｎｄ-ｈｏｌｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｗａｓｓ

4、ｔｕｄｉｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎａｌｙｓｉｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓａｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈｉｃｋｎｅｓｓｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｐｐｅａｒｓａｓａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅＷｓｈａｐｅ，ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｎｇｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｂｏｔｈｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｒｅｓｓ．ＴｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｉｎＱ＆ＰｓｐｅｃｉｍｅｎｉｓｓｍａｌｌｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎＱ＆Ｔ

5、ｏｎｅｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｈｉｇｈｃｏｎｔｅｎｔｏｆｒｅｔａｉｎｅｄａｕｓｔｅｎｉｔｅａｎｄｔｈｅｓｏｆｔｅｎｅｄｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃｍａｔｒｉｘｃａｕｓｅｄｂｙｃａｒｂｏｎｄｅｐｌｅｔｉｏｎｉｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Keywords：ｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓ；ｂｌｉｎｇ-ｈｏｌｅｍｅｔｈｏｄ；ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ-ｔｅｍｐｅｒｉｎｇｓｔｅｅ；ｌｑｕｅｎｃｈｉｎｇ-ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ热处理过程中涉及工件温度的不均匀分布和因显述３类残余应力中，宏观残余应力是危害工件使用寿微组织变化导致的体积和形状

6、改变，不可避免地在工命的最主要变量，也是工程应用方面最为关注的对象，［１-３］件内部产生残余应力。尤其是淬火过程中，冷速因而发展了简便易行且可靠性较高的检测方法，如盲［９］快、工件内部温度梯度大，且马氏体相变区域发生膨胀孔法。该法主要基于弹性力学的基本原理，通过测（正应变）和较大的切应变（形状改变），由此导致的热量小孔周边钻孔前后释放的应变量来反推残余应力，应力和相变应力叠加最终会使得试样内部形成明显的具有简单易行、测量精度高、对构件破坏小等特点。当残余应力。热处理后残余应力的大小及分布，对于材然，盲孔法测量获得的残

7、余应力数值中也包含其它两料的力学性能和使用寿命有重要影响。尤其是在服役类残余应力。当前，热处理技术的进步正催生新型材［１０］条件下，工作应力与工件残余应力的交互作用会显著料的不断涌现，如淬火-配分钢（Ｑ＆Ｐ钢）已从实验［１１］降低安全系数：首先，导致工件内残余应力的重新分室研究逐渐转入工程应用阶段。在这类钢中，其热布，增大工件变形的趋势，从而带来工件刚度和尺寸稳处理过程（Ｑ＆Ｐ处理）中不仅包含传统的马氏体相变，［４］定性的降低；其次，服役外在条件的变动，如极端温还存在碳在马氏体与高含量残留奥氏体间的分配行度、过载、热

8、冲击、强腐蚀等，当与残余应力共同作用为，并最终在室温获得马氏体基体与残留奥氏体（含量［５］时，会促成材料疲劳强度的显著降低、应力腐蚀开大于５％）形成的复相组织。这种显微组织与传统淬火-［６］［７］裂倾向增大和恶化蠕变抗性。回火钢（Ｑ＆Ｔ钢）中不同，可能会导致不同的残余应力依据工件中残余应力的分布特点，主要包括宏观分布。因此，评估Ｑ＆Ｐ钢中以宏观