15crmo钢板实验测试出现的问题:试验材料为15CrMo钢锻件(供货态为正火),其化学成分见表1。采用高温箱式电阻炉进行热处理,在室温下将样坯装于炉内,然后按设定的加热速率加热至不同温度(分别为910、920、930和940℃)…
15crmo钢板实验测试出现的问题:试验材料为15CrMo钢锻件(供货态为正火),其化学成分见表1。采用高温箱式电阻炉进行热处理,在室温下将样坯装于炉内,然后按设定的加热速率加热至不同温度(分别为910、920、930和940 ℃)并保温100 min, 分别采用不同的冷却方式:水冷、喷淋和空冷,再进行640 ℃×300 min回火处理,具体热处理工艺见表15CrMo钢锻件力学性能数据见表3。可以看出,试样3-1和试样3-3的抗拉强度不满足标准要求;15crmo钢板试样2-1、试样3-1、试样3-2、试样3-3和试样4-1的硬度值不满足标准NB/T 47008—2017《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》的要求;试样1-3、试样2-3、试样3-2、试样4-1和试样4-2在-30 ℃时冲击吸收功低于标准要求值(≥41 J)。相同正火温度下,随着正火冷却速度的增加,屈服强度、抗拉强度和硬度均呈现上升趋势,延伸率和断面收缩率的变化不明显。
力学性能测试发现,
15CrMo钢板件在相同正火温度下,采用不同冷却速度进行冷却,综合力学性能依次为:水冷>喷淋>空冷。采用空冷方式进行冷却时,奥氏体的过冷度小,转变温度高,各种元素的扩散能力较强,奥氏体具备发生扩散性相变的条件,所以显微组织为铁素体+珠光体。采用水冷方式进行冷却时,冷却速度增大,奥氏体中碳、铁等原子的长程扩散能力减弱,变成半扩散、半切变型的中温转变产物,即贝氏体组织[5,6]。贝氏体组织中,存在较多的位错,强度比较高,贝氏体中碳化物细小并弥散的分布在基体中,使得韧性也较好。
奥氏体化温度对15CrMo钢性能的影响,其实质是通过正火工艺来影响钢的组织与结构。随着正火温度升高,15CrMo钢在奥氏体化温度范围内,可溶解更多的合金元素,即固溶强化的作用增强,导致材料的强度和硬度升高,甚至超出标准要求的上限值。所以在910 ℃正火、水冷条件下
15CrMo钢板件力学性能最优。15CrMo钢锻件在相同正火温度下,采用不同冷却速度进行冷却,综合力学性能依次为:水冷>喷淋>空冷。采用空冷方式进行冷却时,奥氏体的过冷度小,转变温度高,各种元素的扩散能力较强,奥氏体具备发生扩散性相变的条件,所以显微组织为铁素体+珠光体。采用水冷方式进行冷却时,冷却速度增大,奥氏体中碳、铁等原子的长程扩散能力减弱,变成半扩散、半切变型的中温转变产物,即贝氏体组织[5,6]。贝氏体组织中,存在较多的位错,强度比较高,贝氏体中碳化物细小并弥散的分布在基体中,使得韧性也较好。
奥氏体化温度对15CrMo钢性能的影响,其实质是通过正火工艺来影响钢的组织与结构。随着正火温度升高,
15CrMo钢板在奥氏体化温度范围内,可溶解更多的合金元素,即固溶强化的作用增强,导致材料的强度和硬度升高,甚至超出标准要求的上限值。所以在910 ℃正火、水冷条件下
15CrMo钢板件力学性能最优。
采用CMT5305型微机控制电子万能试验机进行拉伸试验,试样规格为ϕ10 mm, 每组测试3个试样,取平均值;采用ZBC2602N-3型夏比摆锤冲击试验机进行冲击试验,试样尺寸10 mm×10 mm×55 mm, 试验温度为-30 ℃,每组测试6个试样取平均值;采用THBS3000E布氏硬度试验机进行硬度试验,每组测试3个数据,加载荷为7.355 kN,保载15 s; 采用GX51光学显微镜进行金相检验;采用JSM-IT300扫描电子显微镜(SEM)观察冲击断口形貌。
文章来源:天津吉斯特金属材料销售有限公司
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