50钢（火车轴用钢）正火后性能异常，求原因

prq · 发表于 2011-7-26 20:35:09

50钢车轴坯试样860度正火，今天由于样较多（14根试棒），普通箱式炉，且正火时间刚好是中午（今天气温33度），操作者以往常3-5根样时一样堆放冷却。下午进行性能试验，发现强度普遍高于平常值，而延伸、收缩却不满足要求了，对拉伸试样取样高倍观察发现呈混晶状态，我想问的是为何混晶后，强度还会比全部细化的高，原因是什么？请高人解释！
图片分别为100倍、1000倍（大珠光体区）、1000倍（小珠光体区）、500倍、500倍暗场

prq · 发表于 2011-7-26 21:11:24

会不会是组织不匀，形成与拉伸应力的抗力，造成金属在拉伸时滑移困难，形成高强度低延伸、收缩呢

ZX771 · 发表于 2011-7-27 00:58:09

prq 发表于 2011-7-26 21:11
会不会是组织不匀，形成与拉伸应力的抗力，造成金属在拉伸时滑移困难，形成高强度低延伸、收缩呢

这种现象不止一次遇到过：粗晶区域往往是贝氏体占据，贝氏体的出现是冷却速度过快形成，它的转变机制不同于P+F相，B没有充分的机会形核生长，也是在原奥氏体晶粒范围依切变机理形成。因此作为新相的贝氏体完全依照原奥氏体晶粒大小不变故而粗晶。P+F相依靠先形核再生长得到铁素体晶粒细小。
贝氏体尽管粗大但是作为相与相比较，贝氏体硬度强度还是比细致的珠光体高，然而塑性韧性却低。同样，粗大的马氏体硬度强度很可能比珠光体还会更高，防止正火粗晶一要加热充分消除材料内部偏析；二要十分讲究冷却：尤其是含有促使C曲线右移合金元素的钢种，在600°C以下冷速要缓下来，不要一味快冷到底，否则过冷奥氏体冷却过程被部分导入C曲线的贝氏体区，由此造就了粗晶显现上述异常情况。

flc1212 · 发表于 2011-7-27 09:00:50

组织不同的原因，顶楼上
QQ：420089775
http://flc1212.b2b.youboy.com/
http://www.byjiance.com/shixiao/

prq · 发表于 2011-7-29 13:16:57

ZX771 发表于 2011-7-27 00:58
这种现象不止一次遇到过：粗晶区域往往是贝氏体占据，贝氏体的出现是冷却速度过快形成，它的转变机制 ...

没有其他手段，就用电镜看了一下，不好确定你说的贝氏体是不是存在。还得请高人辨认！！

另外做了一下能谱分析，分析结果见附件

prq · 发表于 2011-7-29 13:19:19

我看到的较多的还是取向不同的珠光体，另外想问问高人珠光体、铁素体、贝氏体的一般含碳量是多少？这个能有个范围吗？

QIANLI · 发表于 2011-7-29 16:07:59

期待中，另外50#钢正火冷却应该不会有贝氏体转变的空间，如何能判断粗晶区为贝氏体占据。期待中。

ZX771 · 发表于 2011-7-29 22:27:04

prq 发表于 2011-7-29 13:19
我看到的较多的还是取向不同的珠光体，另外想问问高人珠光体、铁素体、贝氏体的一般含碳量是多少？这个能有 ...

为何混晶后，强度还会比全部细化的高？我认为同是珠光体组织的情况下，应当细化的比粗大强度韧性高才是合理的，由此考虑只有出现不同组织才可能产生你所说的现象。结合我在其它钢种正火遇到的情况作出存了在贝氏体的推测。是否正确供参考，50钢在TTT曲线图是没有贝氏体区域，但在CCT曲线图是存在的，如果局部元素偏析的话就不好用正常的50钢材料来衡量组织转变结果，一切当然由实物检测验证结论为准。出于对这个问题的兴趣和关注，找到一点资料供分析问题的参考：

还有两个链接：

车轴钢晶粒度浅述 http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=7245

从40，50车轴钢之争看中国学术界的腐败 http://www.tianya.cn/publicforum/Content/No01/1/75125.shtml
同样在期待该问题取得进展。

simon chen · 发表于 2011-7-31 20:30:45

正火不完全局部混晶保持铸造状态

xinchangzhengxi · 发表于 2011-10-10 15:13:25

如果说在气温较低冷速较快情况下有可能出现这样情况。在高温的夏季出现几率大吗？

xinchangzhengxi · 发表于 2011-10-11 14:29:24

现在我也遇到这个问题，请问保温时间是多少？是不是低于4小时？

taorbshi · 发表于 2011-10-11 15:09:57

凑凑热闹，说说个人看法：1.就图片的组织来说，存在着铁素体F、珠光体P、下贝氏体B下；2.产生这种组织现象是由于冷却速度加上材料存在着枝晶偏析，微区成分有差异造成；3.钢材的性能与材料的组织有关，三种组织的整合体对强度反而提高，但综合机械性能却能准确反应。塑性降低，韧性肯定也是降低的。4.材料的混晶组织与上一道工序有关，若是锻造，这也就很好解释了，热处理不会造成混晶组织，只能是混合组织。

prq · 发表于 2011-10-18 19:31:46

第一次正火未能消除粗晶，返工时是否需要更改正火工艺？如果两次正火都未能消除粗晶，第三次正火需要如何改进呢？

xinchangzhengxi · 发表于 2011-10-12 11:53:57

还好有人回答！我以为自问自答呢！造成的原因是这样的，如何解决？

prq · 发表于 2011-10-14 11:42:50

taorbshi 发表于 2011-10-11 15:09
凑凑热闹，说说个人看法：1.就图片的组织来说，存在着铁素体F、珠光体P、下贝氏体B下；2.产生这种组织现象是 ...

你说的很有道理，希望以后多多请教！！

xinchangzhengxi · 发表于 2011-10-18 14:11:13

不打算将这个话题沉下去。

岁月沧桑 · 发表于 2011-10-19 08:21:39

正火冷却速度快造成。
由于正火冷却速度快，造成基体组织里面存在大量的贝氏体和索氏体（细珠光体）组织，这些组织的存在导致产品的抗拉强度增加。但是该组织必然减小产品的延伸和收缩，导致不合格现象发生。

prq · 发表于 2011-10-22 19:07:28

岁月沧桑发表于 2011-10-19 08:21
正火冷却速度快造成。
由于正火冷却速度快，造成基体组织里面存在大量的贝氏体和索氏体（细珠光体）组织， ...

可是，出现这种现象的正火冷却应该比以往未出现拉伸异常的冷速慢啊？？！！！

岁月沧桑 · 发表于 2011-10-24 08:34:59

prq 发表于 2011-10-22 19:07
可是，出现这种现象的正火冷却应该比以往未出现拉伸异常的冷速慢啊？？！！！

还有一种可能是锻造后组织粗大，经过一次正火后没有办法完全细化晶粒，需要二次正火来消除。

xinchangzhengxi · 发表于 2011-10-24 11:11:39

我做的是轴坯试样。还没有经过车轴锻造过程。

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