马氏体钢和贝氏体钢分别怎样运用?比如分别用来制作怎样的零件

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-05
马氏体钢的锻造方法及用途是什么?

马氏体钢锻造方法及用途:马氏体不锈钢含铬量13%~18%,淬火回火状态下使用,用于汽轮机叶片(含碳较低的),医疗手术工具、测量工具、弹簧等(含碳较高的);马氏体沉淀硬化不锈钢,铬镍含量比前者为高、经高温固溶、淬火后,再在400~500℃时效处理,在马氏体基体内析出大量与基体操持共格关系的第二相,用于化工压力容器、飞行器的结构等。马氏体耐热钢含铬7.5%~20.5%,含碳0.15%~0.85%和多种合金元素,在650~700℃回火,形成细微碳化物分散于基体中,主要用于汽车等发动机的阀门、涡轮机叶片、喷嘴、螺栓等。马氏体时效钢,含镍较高18%~25%、含钼5%、含钴8%及少量钛和铝,经固溶空冷后再在480℃时效处理。马氏体内析出金属间化合物而强化,因成本高,一般用于航空、航天及海洋技术中重要结构件,如火箭发动机壳体、飞机起落架、重要的模具等。这类钢在正常淬火温度下处在y相区,但它们的y相仅在高温时稳定,M点一般在300℃左右,故冷却时转变为马氏体。这类钢包括2Cr13,2Cr13Ni2,3Cr13以及部分改型12%铬热强钢,如13Cr14NiWVBA,Cr11Ni2MoWVB钢等。马氏体不锈钢的机械性能、耐腐蚀性能、工艺性能与物理性能,均和含铬12~14%的铁素体-马氏体不锈钢相近。由于组织中没有游离的铁素体,机械性能比上述钢要高,但热处理时的过热敏感性较低。马氏体钢主要是600MPa以上的一些高强度钢种,如800MPa以上级别的工程机械用钢,600MPa以上级别的压力容器和储罐用钢等。一般有在线淬火+回火及轧后淬火回火(调质处理)两种生产工艺。马氏体的高强度是由于高密度的位错,细小的孪晶,碳的偏聚,以及马氏体正方度的间隙固溶等。低碳马氏体的形态基本上是板条状,板条状之间是小角度晶界,板条内有很高的位错密度,有时还能见到孪晶马氏体分布于板条之间。但淬火后的马氏体的塑韧性较差,一般马氏体钢在淬火后都要通过回火工艺以调整钢的强韧性匹配。

ULCB钢起源于瑞典实验室开发出来的“强可焊性钢”,最初这类钢的典型成分是0.10~0.16C,0.6Mn,0.4Si,0.35~0.60Mo和0.0013~0.0035B(%)。少量的Mo和B抑制了多边形铁素体的形成,但对转变动力学有一定的影响。结果使得“强可焊性钢”在较宽的冷速范围内可获得完全贝氏体组织。
C含量控制到0.01%~0.03%,保证了ULCB钢的成功开发。低的C含量应该能够确保不会由于贝氏体相变不完全而形成马氏体的前提下,又足以与微合金元素Nb发生反应形成NbC。有研究表明,由于C含量降低造成的马氏体体积分数的减少而改善了钢材的韧性,从而不会造成大的强度损失。然而,应该注意到C含量不应当低于0.01%,否则将不能形成足够的NbC,致使韧性恶化。
由于C含量的大幅降低,最新开发的ULCB钢都采用了Nb、Ti和B复合微合金化。研究表明,单独加入B时,通常会在轧后奥氏体晶界沉淀析出Fe23(CB)6,从而显著降低B的强化效果,造成γ→α的转变不能得到有效抑制,因此钢中加入Nb来阻止Fe23(CB)6的形成,因为Nb更易与C结合,随着溶解的Nb含量的增加,形成贝氏体的倾向也大大增加了。Nb的适量溶解可以稳定奥氏体并表现出和B复合添加促进贝氏体转变的效果。
Nb和B的联合作用机理可以这样描述:首先,Nb可以有效地阻碍变形γ的再结晶,如此通过阻止由于再结晶而形成新的晶界来使γ晶界稳定,这就使得B有足够的时间扩散到γ晶界附近,从而增加了γ的淬透性。其次,Nb能够降低C在γ中扩散率及活度,因此,γ中溶解的Nb可以保护B,而不至于形成B的碳化物,如Fe23(CB)6。第三是γ中溶解Nb本身对于抑制γ→α转变有相当大的影响。由于Nb在γ中的溶解极限是0.03%,故典型的ULCB钢中Nb含量通常高于0.04%。
在ULCB钢中,Ti完全固定了钢中的N,因此,所有加入的B在轧制前的加热中得到了溶解。随着B含量的增加,强度得到提高,结果组织中的贝氏体体积分数增加,而且,当B含量超过0.002%时的抗拉强度指标趋于稳定。但是,当B含量超过0.001%时,低温韧性急剧恶化。产生这种结果的原因被推断是由于随着B含量的增加引起了在γ晶粒边界和γ晶粒内的B偏析造成的。在添加0.003%B的钢中可以观察到Fe23(CB)6的沉淀析出。因此,可以认为当加入B含量超过0.003%时是无效的。
合金元素Cu对ULCB钢的相变点Ac1、Ac3有明显的影响,随着钢中Cu的增加,相变点Ac1、Ac3均呈下降趋势;贝氏体转变开始温度(Bs)及转变完成温度(Bf)也显著降低。这主要是由于Cu的加入推迟钢的γ→α转变所致。

马氏体钢通常只能用滚压成形生产或冲压形状简单的零件,主要用于成形要求不高的车门防撞杆等零件以代替管状零件,降低制造成本。

贝氏体钢通广泛用于航空、船舶、锅炉、石油化工高压管道以及压力容器等方面。

2个的区别在于组织。他们是在不同的冷却温度和速度的条件下形成的。
贝氏体是 含碳过饱和的铁素体和碳化物组成的机械混合物。有上贝氏体和下贝氏体之分。
上贝氏体铁素体条比较粗大,碳过饱和低。呈羽毛状,强度硬度低,而且比较脆
下贝氏体铁素体针细小,呈黑色针状或竹叶状。强度高,韧性也好。

马氏体是碳在a-Fe中的过饱和固溶体,强度和硬度高。有板条马氏体和片状马氏体之分。
片状马氏体韧性差,板条马氏体强度和韧性都比较好
参考资料: 金属学与热处理原理

  • 马氏体钢和贝氏体钢分别怎样运用?比如分别用来制作怎样的零件
    答:马氏体钢通常只能用滚压成形生产或冲压形状简单的零件,主要用于成形要求不高的车门防撞杆等零件以代替管状零件,降低制造成本。贝氏体钢通广泛用于航空、船舶、锅炉、石油化工高压管道以及压力容器等方面。
  • 贝氏体钢和马氏体钢的主要区别是什么?
    答:2个的区别在于组织。他们是在不同的冷却温度和速度的条件下形成的。贝氏体是 含碳过饱和的铁素体和碳化物组成的机械混合物。有上贝氏体和下贝氏体之分。上贝氏体铁素体条比较粗大,碳过饱和低。呈羽毛状,强度硬度低,而且比较脆 下贝氏体铁素体针细小,呈黑色针状或竹叶状。强度高,韧性也好。
  • 贝氏体钢都有哪些应用?
    答:2、高硬度高耐磨低合金贝氏体铸钢耐磨铸钢件多用高锰钢铸件,高锰钢常温下为奥氏体组织,韧性好,且在使用中加工硬化作用强。但高锰钢起始硬度低,使用时多数情况下因冲击载荷不足而远未发挥其性能潜力,故耐磨性差,使用寿命较短。贝氏体铸钢通过特殊的冷却工艺,得到贝氏体和马氏体的复相组织,具有很...
  • 马氏体与上贝氏体的区别是什么?
    答:不同温度,不同形态,上贝氏体是要尽量避免产生的不良组织,而有的马氏体是我们需要获得的一种组织。贝氏体: 热处理通过分段淬火来奥氏体化,以足够快到一个温度避免铁素体,珠光体或贝氏体的构成。 均热必须足够长以避免贝氏体的产生。 分级淬火的优点是与正常的淬火的相比,热压力降低了许多。 ...
  • 马氏体贝氏体珠光体的组织和性能有什么差别
    答:一、组织差别 1、马氏体的晶体结构为体心四方结构(BCT);马氏体的三维组织形态通常有片状(plate)或者板条状(lath),片状马氏体在金相观察中(二维)通常表现为针状(needle-shaped),板条状马氏体在金相观察中为细长的条状或板状;2、贝氏体组织形态极为复杂;分上贝氏体、下贝氏体;上贝氏体...
  • 珠光体钢,贝氏体钢和马氏体钢哪种钢应用最广?
    答:珠光体钢应用最广。主要该它的质量和推广宣传图分不开。
  • 马氏体淬火和贝氏体淬火
    答:不同材料等温温度不同(根据马氏体转变温度Ms定),一般300C左右。贝氏体分下贝和上贝,下贝氏体综合力学性能好,并好于同硬度马氏体回火组织;3)轴承套圈硬度要求55HRC以上吧?下贝体硬度可能达不到这个硬度要求,所以对于轴承套圈,还是采用回火马氏体组织(淬火+低温回火),具有更高耐磨性能。
  • 板条马氏体 和贝氏体如何区分
    答:楼主看看金相分析方面的书就知道了,贝氏体有上贝、下贝、粒贝等,和板条马氏体明显形态不同,有的时候下贝与针状马氏体不好区分,但是与板条马氏体还是很容易区分的,我有图片,没有扫描仪,无法上传,你搜索一下,估计网上有。
  • 钢有多少种?它们各有什么用途?
    答:(2) 正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢.(3) 无相变或部分发生相变的 5、按用途分类 (1)建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢 (2)结构钢 a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢:包括渗碳钢、渗氨钢...
  • 超级贝氏体钢适合做剑吗
    答:超级贝氏体钢的合金元素设计,首先是显著推迟珠光体和铁素体转变,同时降低贝氏体和马氏体开始转变温度,而且使两个转变温度之间的温度差扩大,保证进行贝氏体转变而不发生珠光体和马氏体转变,得到以贝氏体为主的组织。在超级贝氏体钢的典型合金成分中,C含量较高(0.78%~0.98%),为的是降低贝...