求有关冲击功降低的原因分析。

hovely

材质：板材，ＡＳＴＭ牌号，相对国标牌号２０Ｍｏ，厚度４０ｍｍ
问题描述：原材料板材的交货状态为正火，冲击功２００Ｊ左右，组织见下图。
　　　　　板材经切割后加热压制封头（盘状工件，直径４０００ｍｍ），加热温度９５０，成型过后正火，正火温度９１０，保温一个小时。整个加热过程（包含热压及正火）带有试板，试板规格２００＊２５０ｍｍ。
　　　　　对试板进行冲击性能试验，冲击功１０Ｊ左右。金相见下图。
　　　　　破坏热压的封头本体（两个）进行冲击性能试样，冲击功分别为：封头１－６０Ｊ左右，封头２－９０Ｊ左右。金相见下图。
　　　　　另外，提供此材料的ＣＣＴ。大家帮忙分析一下原因。

leeyoung007

组织能很有力的说明冲击性能。
原材料：典型的热轧态铁素体+珠光体
试板：贝氏体+马氏体
封头1：铁素体+贝氏体+少量细珠光体
封头2：铁素体+珠光体+贝氏体
铁素体冲击性能好，珠光体冲击性能次之，贝氏体冲击性能差

leeyoung007

第一张图里面的小黄块不知道是不是马氏体，不能确定。

op7962

带状组织明显 冲击功与试样取样方向有很大关系

hovely

leeyoung007 发表于 2013-6-27 17:32
组织能很有力的说明冲击性能。
原材料：典型的热轧态铁素体+珠光体
试板：贝氏体+马氏体

谢谢您的分析，也就是说正火的冷却速度太快了是吧？
通常怎么避免这种情况的发生呢，也是就是怎么降低正火的冷却速度呢？通常采取的措施是什么？

hovely

op7962 发表于 2013-6-27 19:14
带状组织明显 冲击功与试样取样方向有很大关系

我们严格按照标准要求，横向取样。且缺口轴向垂直于表面。

ZX771

hovely 发表于 2013-6-27 20:24
我们严格按照标准要求，横向取样。且缺口轴向垂直于表面。

   冲击韧性低的原因是由于组织中存在非平衡组织贝氏体，用等温正火工艺能够有效避免贝氏体的产生。

hovely

ZX771 发表于 2013-6-27 20:35
冲击韧性低的原因是由于组织中存在非平衡组织贝氏体，用等温正火工艺能够有效避免贝氏体的产生。

邹工好，由CCT曲线可以看出，此钢的珠光体转化区域很靠右，正火冷却过快（尤其是尺寸较小的试板）导致发生上贝转变。
由于工件较大（直径4米），我能想到的办法就是降低冷却速度，但是不知道具体怎么控制降温速度比较好？至于您说的 等温正火 我真的不知道该怎么操作，邹工能具体讲解一下嘛？
PS：邹工有它的TTT吗，此材料在ASTM中德牌号为A-204 Gr.C

ljlccy

如此大的封头要实现等温正火确实是个很难的方式；
   该材料中含有Mo元素，该元素强烈提高钢的淬透性，正火时促使组织由珠光体向贝氏体方向转变；
正火冷却时，由于试板较小，冷却速度相对较快，从而形成大量的贝氏体组织，这是造成冲击不合格的原因，封头较大，冷却速度相对较慢，虽然冲击值较高，但组织中依然出现了较多的贝氏体组织，这是应该要避免出现的情况；
    应该要采取的方式是减缓试板和封头的冷却速度（最好是高温阶段缓冷，中低温阶段加快冷却速度的方式），可以将试板置于封头冷却最慢的区域，也不知道你热处理时采用的是台车炉还是井式炉？可以通过控制炉子炉门的闭合程度、台车行程或吹风来适当的调整冷却速度，过程中最好能有温度监控，以便得到较理想的状态。

leeyoung007

hovely 发表于 2013-6-27 20:22
谢谢您的分析，也就是说正火的冷却速度太快了是吧？
通常怎么避免这种情况的发生呢，也是就是怎么降低正 ...

含Mo的钢材都非常容易出现这种贝氏体组织。我们经常作ST45T，也就是12Cr2Mo1,外国佬说这是贝氏体钢。这还有其他的含Mo的材料，都非常容易出现这种组织，你以后可以留意一下。 但是材料规范上却说可以油冷或空冷态交货，哎！好多东西不明白。

leeyoung007

hovely 发表于 2013-6-27 20:22
谢谢您的分析，也就是说正火的冷却速度太快了是吧？
通常怎么避免这种情况的发生呢，也是就是怎么降低正 ...

我现在也想做个小实验，就是用12Cr2Mo1材料奥氏体化后，分别炉冷，空冷，油冷和水冷后，检查他们的金相组织，看看有什么区别。

hovely

ljlccy 发表于 2013-6-28 08:36
如此大的封头要实现等温正火确实是个很难的方式；
   该材料中含有Mo元素，该元素强烈提高钢的淬透性，正火 ...

谢谢分析，看来大家的意见还是比较一致的。
封头试板在正火冷却阶段我特地让他们把试板焊在封头的直边段的，但是还是出现上述情况。这是我没有想到的。
就像您说的，封头中依然有大量的贝氏体存在，虽然冲击功满足要求（规范要求大于27J），但是从热处理角度出发是失败的。
我打算后续做点工作，看看怎么冷却较合适，所以发了这个帖子看看大家的想法。
封头实际热处理的时候用的是台车炉。

ljlccy

封头直边段的冷却速度在封头的整个位置中算是冷却速度较快的部位吧；是台车炉的话，要控制冷却速度，相对而言会容易一些。

hovely

ljlccy 发表于 2013-6-28 11:55
封头直边段的冷却速度在封头的整个位置中算是冷却速度较快的部位吧；是台车炉的话，要控制冷却速度，相对而 ...

对的，但是至少比试板单独冷却好。
封头本体取样部位在45度的人孔处，冷却属于较慢的地方。
所以我担心封头的直边段还是有问题的。

ZX771

hovely 发表于 2013-6-27 21:26
邹工好，由CCT曲线可以看出，此钢的珠光体转化区域很靠右，正火冷却过快（尤其是尺寸较小的试板）导致发生 ...

   没有等温正火条件可以考虑调慢正火冷却速度，甚至可以取介于正火与退火之间的冷却速度。也可以台车出炉冷至650°C附近再送回炉中冷却。另外你的工件装炉比较密集保温时间可考虑比现在长一些。

hovely

ZX771 发表于 2013-6-28 18:14
没有低温正火条件可以考虑调慢正火冷却速度，甚至可以取介于正火与退火之间的冷却速度。也可以台车出炉 ...

嗯，谢谢邹工的指导。凑字凑字凑字