关于强韧化处理的讨论

jackson

湘寒月 发表于 2011-7-7 17:30
回复 6# 冷风

非常感谢你发表在关于 强韧性处理讨论中的关于模具钢强韧化的观点.

我现在有一百思不得其解的难题,特在此向前辈请教!
H13牌号美国的, 4Cr5MoSiV1中国的牌号,
这个钢C:0.4%, Cr:5%, Mo 1%, V:0.9%,
这种材料下面两种不同的热处理工艺, 强度和韧性孰强孰弱?

如果是1015度淬火, 因为保温时间的关系,有可能有部份细小的球状退火碳化物没有溶解
如果是1025度淬火,温度相对较高,而可以全部溶化碳化物

上述两种材料,淬火后再三次高温回火到45-47HRC.

请帮忙分析.

我个人的考虑有以下几点:
1\碳化物不完全溶解, 也都能淬成马氏体,在该钢种成份下, 对韧性有影响吗?(强度和硬度肯定是全溶解的更好)
2\板条马氏体多大的范围算是韧性和强度搭配最好的?保留了一部份未溶碳化物的缘故,韧性会下降吗?
3\未溶碳化物和淬回火析出来的比较, 淬回火析出来的一定更细吗?
4\碳化物未全部溶解, 会有成份波动吗?

孤鸿踏雪

随着现代制造业的发展，对材料提出了愈来愈高的要求，单纯的强化和单纯的韧化都难以满足各种机械零部件的服役条件，通过何种方法可以得到最佳的强、韧度匹配，一直是材料学科和热处理工作者深入探讨的课题。对于金属材料而言，当其冶金成分和冶金质量一定时，其潜在的力学性能是一定的，在机械制造中，根据机械零部件的服役条件和设计要求，总是通过各种不同的热处理方法赋予其不同的性能指标，从而千方百计使其各项力学性能指标达到最佳匹配，最大限度地挖掘和发挥材料的潜力。
      强韧化就是能同时提高强度和韧度的热处理方法，经过强韧化处理，既可得到高的强度、硬度、耐磨性，又能保持高的韧度，从而使“鱼和熊掌”兼而得之。
      本人希望通过这个讨论活动，引起坛内同道的广泛参与，将钢铁材料的强韧化方法通过各种渠道搜集归纳在一起，然后再让大家来共同分享。
      谢谢支持，谢谢参与！

问学

确实现在的产品是强度和韧性的高度结合，同样是困扰着我们的一个难题

横笛吹雨

1# 孤鸿踏雪
在论坛的讨论帖子中，涉及提高性能的措施时几乎是言必称细化晶粒。可见细化晶粒是可以同时强化和韧化的。
至于原因或理论解释值得讨论。

shaod

太不和谐的话题了，呵呵呵，不好意思，改了哦
回过头来再看一次总会有新发现，很多东西会被作为新的执行工艺来执行，温故而知新吧。

冷风

这话题非常好,值得大家深入探讨。我们也学习学习~

冷风

我来举个例哈:段压模料胆材料H13,技术要求54-56HRC,要求高韧性。希望各位专家说说这个韧性热处理工艺该从哪入手。。。

风来疏竹

一、钢的强韧化理论及应用大致有几种：
1、固溶强化
2、第二相沉淀析出强化
3、形变强化
4、晶粒细化强化
5、韧化处理
主要目的是建立材料“成分-工艺-组织结构-性能”之间的关系，从而找到合适的处理方法使材料强韧性得以大幅度提高。最终使材料最大限度发挥潜能。
二、从理论上讲：钢的性能不仅取决于显微组织的体积百分数，还取决于组织的粗细和析出物的尺寸。现为大家推荐一个屈服强度的定性关系式：
σs = ( σo + σss + σp + σd ) + ( kd-1/2 + k′ds-1/2 )
式中：
σs  ——屈服强度
σo ——铁素体摩擦应力
σss ——固溶引起的强化应力
σp ——沉淀引起的强化应力
σd — 位错引起的强化应力
d  ——铁素体晶粒直径
ds  ——亚晶晶粒直径
k、k′——常数
第一个括号里的项是铁素体基体强化，第二个括号里的项是晶界造成的强化。

空余恨

其实正象楼主所说“对于金属材料而言，当其冶金成分和冶金质量一定时，其潜在的力学性能是一定的”。对于某种材料，其成分已决定了其性能，但由于处理工艺不同，可能还有差别。如直接热处理和形变后在加热处理其性能是有差别的。但不管怎样，我想热处理将来的发展应该是针对不同的服役条件，在尽量减少资源浪费的前提下以最低的成本达到最好的使用效果。同样，还和我们国家的冶炼水平有关系，不同的冶炼工艺对同种材料的强韧性影响是有区别的。

dhzhou888

我来参与讨论 附件是球铁曲轴的强韧化介绍。

lixinfengliu

提高冶金质量，细化晶粒，在强度满足的情况下。选用低碳钢，获得为板条m。有可能加镍元素，提高韧性.....

孤鸿踏雪

强、韧度良好的组织为：1.细晶组织，2.下贝氏体组织，3.板条马氏体组织，4.诱发马氏体组织，5.复相组织（下B+M）、（M+残奥）。

zhaozhihua

除去其他的影响因素，但就细化晶粒这一块，我想论坛里好多专家都有了很深的功底，在这里，请一位专家给介绍一下，或者抛砖引玉起到引发讨论的作用。
希望和期待renbenfg专家在这个方面发表意见，renbenfg专家看到帖子的话，希望忙碌之余参与到这个讨论！
期待中。。。。。

dhzhou888

我介绍的强韧化复合组织是:M+下B+上B+P。表面以M+下B为主。附件论文是组织介绍。

dhzhou888

我们应该关心一下徐祖耀院士提出的淬火－碳分配－回火（Ｑ－Ｐ－Ｔ）工艺，钢的强度高达2000Mpa，断后延伸率在10%以上，这不得了呀！徐祖耀院士更进一步提出：提高材料强度，降低钢产量，减少污染。

孤鸿踏雪

先谈谈强韧化途径：钢的力学性能与组织形态有密切关系。通过改变组织可以获得工程技术上所有的各种力学性能。钢的相变（或组织转变）是通过热处理来控制实现的，钢的热处理组织取决于材料的冶金成分和热处理方法。因此，要实现钢的强韧化，无外乎两个途径：一是设计钢的冶金成分（目前有贝氏体钢、变塑钢、马氏体时效钢、低碳马氏体钢等四种强韧钢）并提高钢的冶金质量；二是选择适当的热处理方法以获取适当的强韧化组织。显然，我们这个交流活动主要是从热处理角度讨论强韧化。当然，如果有冶金专家参与讨论和交流，这个活动将相得益彰！对我们这些搞热处理的来讲又是一次极好的学习机会！

所以因为

杨工，红阳厂是你兄弟单位吧？我们曾经给红阳厂生产的高速钢铣刀板，采用的是贝氏体等温淬火，其实也是一种强韧化处理。产品质量非常好，铣削时进刀量非常大，机床都震动，但很耐用，不崩刃磨损也小，红阳厂的生产工人把我们的产品当作进口产品使用。

孤鸿踏雪

回所以因为超版：红阳厂（5103厂）的确是我原来所在企业的兄弟单位。能否提供以下你们当时采用的强韧化工艺？

风来疏竹

低合金钢的等温贝氏体处理，也是材料强韧化的一种方法，有好多厂也用这种方法来提高强度和韧性。

孤鸿踏雪

这个主题帖是我发的，所以，从今天开始我将不间断的进行跟帖介绍一些常用的强韧化工艺，以飨各位同道。同时，希望我的介绍能够真正起到抛砖引玉的作用：今天先介绍“快速加热淬火”。
      
     应当强调的是：采用快速加热淬火的钢，其原始组织必须细小、均匀。而原始组织中的碳化物弥散度越大，快速加热的速度相应可以提高或保温时间可以缩短，获得上述组织结构的工艺过程越易控制。