SA335 P12(15CrMoG GB/T5310) 冲击不合格 重新正火回火 求金相分析

hovely

我司采购的 406.4*12.7 SA335 P12 (15CrMoG GB/T5310)管子，项目有0度冲击要求，回厂复验结果只有15J左右，其它性能皆满足标准要求（包括化学成分）。
原材料金相见附图，求分析冲击不合格的原因。带状组织？黄块马氏体？

重新对管子热处理，工艺：920正火 保温30min； 690回火120min。金相见附件，热处理后的冲击结果还没有出来。

ZX771

     从以上1、2、3图上确实看到了黄块马氏体，不仅有而且连续成带状分布。正火后的图片组织中已经没有发现黄块马氏体的存在，但有少量贝氏体组织。相信正火后的韧性指标会上去，如果还差一点建议改进正火工艺，把贝氏体组织也消除掉就更好了。

hovely

谢谢您的答复。
关于贝氏体，我也发现了。其实我还做了另外一组热处理：920正火 保温30min，石棉包裹冷却（希望在珠光体区停留长一点）； 690回火120min。但是组织和不加石棉的没有什么区别。能否推荐一下热处理制度，消除B？
另外，我热处理后打了一下硬度，87HRB，所以室温强度应该满足标准要求，就是不知道B对材料高温性能的影响。

sdufly

带状组织肯定是很影响冲击的，最上面的几张图来看，是不错的正火组织，铁素体较多。为什么不调质处理呢？

hovely

因为这个是珠光体耐热钢。

ZX771

hovely 发表于 2013-3-15 15:21
谢谢您的答复。
关于贝氏体，我也发现了。其实我还做了另外一组热处理：920正火 保温30min，石棉包裹冷却（ ...

   贝氏体的害处没有黄块马氏体大，但对于钢正火目的而言希望得到的是细致均匀的P+F组织，B的塑性低于P，B的出现很容易伴随局部组织粗晶现象，是正火过程希望避免形成的组织，完美的正火是几乎不见贝氏体的。
  为了避免贝氏体的出现理想的工艺是等温正火，结合15CrMo钢的过冷奥氏体转变曲线，可以说明问题：

    以上左图为15CrMo连续冷却转变曲线，可见当冷却速度慢于红色箭头所指，才可以避免转变结束的组织中留有贝氏体。若采用等温正火工艺则看右边图上所示红色曲线，必须在贝氏体区温度之上方，在A→P+F区内等温一段时间直到P+F转变完成再冷至室温。如果没有等温正火的设备条件，则可以采取蓝色线所示先快冷后缓冷的方法达到同一效果。相信只有循着这个思路可以找到理想的冷却措施。

fengdl119

重新正回火会改善机械性能

hovely

ZX771 发表于 2013-3-15 21:03
贝氏体的害处没有黄块马氏体大，但对于钢正火目的而言希望得到的是细致均匀的P+F组织，B的塑性低于P ...

非常感谢。
重新正火回火后的冲击结果已经出来，三个值分别为153J 172J  160J。
关于B的消除，可能没机会尝试了，毕竟是企业行为，满足要求就OK了。

hovely

ZX771 发表于 2013-3-15 21:03
贝氏体的害处没有黄块马氏体大，但对于钢正火目的而言希望得到的是细致均匀的P+F组织，B的塑性低于P ...

您好，请问您有15Mo或者20Mo的CCT曲线吗。
公司买了SA204 Gr.C（大概相当于国标的15Mo）的，交货状态为正火，组织正常，铁素体加珠光体，扎制条带分布。冲击功200J以上。

回公司后我们又做了次正火，910度 空冷，得到组织如下，冲击功只有10几焦耳：感觉有点奇怪，能帮我看一下吗，是贝氏体吗

ZX771

hovely 发表于 2013-3-22 17:39
您好，请问您有15Mo或者20Mo的CCT曲线吗。
公司买了SA204 Gr.C（大概相当于国标的15Mo）的，交货状态为 ...

   不妨上图看看SA204买来时的珠光体+铁素体组织，只是呈带状分布。经过正火性能反倒不如以前了，是冷却有问题（速度快了）形成了上贝氏体非平衡组织。
   以下是15Mo和16Mo的CCT曲线供参考：
   
测量一下实物硬度对照曲线图可以判断冷却速度与哪条线相吻合便于考虑改进方案。这两页纸可以对照看看：

hovely

ZX771 发表于 2013-3-22 19:12
不妨上图看看SA204买来时的珠光体+铁素体组织，只是呈带状分布。经过正火性能反倒不如以前了，是冷却有 ...

谢谢，原始组织我明天去公司再补上，另外再打个硬度。截图是SA204 Gr.C的化学成分。

ZX771

hovely 发表于 2013-3-22 19:35
谢谢，原始组织我明天去公司再补上，另外再打个硬度。截图是SA204 Gr.C的化学成分。

我在10楼帖子里CCT曲线图传错了现已重新编辑过了，并增加了书中两页纸请参考。

ZX771

hovely 发表于 2013-3-23 18:17
同意你的观点，强度要求：Rm515-655MPa，Re大于295MPa  A大于20%。
目前考虑用石棉包裹冷却，这块材料是 ...

    Rm=515~655MPa，那么对应的硬度就在150~187HBW范围，你用石棉冷却的办法很新颖。可以通过调整包裹石棉厚度探索合适的冷却速度，既然有强度要求那么组织中需要一定的珠光体，其实决定强度和韧性的就是珠光体与铁素体的相对含量了。有希望通过控制石棉厚度达到控制P+F相对含量进而做到将机械性能调整理想状态。

hovely

ZX771 发表于 2013-3-22 19:39
我在10楼帖子里CCT曲线图传错了现已重新编辑过了，并增加了书中两页纸请参考。

正火前（交货状态）金相如下：
正火前硬度175HV5
正火后160HV5

ZX771

hovely 发表于 2013-3-23 12:38
正火前（交货状态）金相如下：
正火前硬度175HV5
正火后160HV5

    从上面图片看原材料组织有一定数量珠光体，虽然存在带状但是还属于平衡组织，正火后基本上不见珠光体而是得到上贝氏体。我看法还是改进正火工艺，尤其是用何种冷却方法得到铁素体+珠光体，只要组织对性能就好了，不知强度指标要求多少？如果退火强度仍能满足要求可以用退火方法。

hovely

ZX771 发表于 2013-3-23 15:08
从上面图片看原材料组织有一定数量珠光体，虽然存在带状但是还属于平衡组织，正火后基本上不见珠光体 ...

同意你的观点，强度要求：Rm515-655MPa，Re大于295MPa  A大于20%。
目前考虑用石棉包裹冷却，这块材料是用来压封头的，直径6m。
后续有结果再给您参考一下。