高强度贝氏体钢具有属性,给他们优于传统的钢。这促进了研究这些材料的应用程序在多个技术领域。亚博网站下载
研究:观点在技术方面的先进高强度贝氏体钢。图片来源:Shutterstock.com Kosal /先生
这些材料的概念被重新发表的一项研究中亚博网站下载金属目的是突出的挑战和限制的材料和探索进一步的研究和发展方向。亚博网站下载
贝氏体钢是什么?
传统的贝氏体钢含有高浓度渗碳体的微观结构。贝氏体钢通过等温的过程形成的。贝氏体钢有多种形态,包括lower-bainite,上贝氏体和粒状贝氏体。根据治疗的温度、渗碳体发生贝氏体铁素体内板(lower-bainite)或者在边界上贝氏体。
粒状贝氏体不同于低,upper-bainites。而不是传统的贝氏体,粒状贝氏体的组织缺乏碳化物的存在。粒状贝氏体的最终微观结构包含奥氏体和marstenite(有害)固溶碳含量高。的硅,carbide-free贝氏体钢具有不同的形态,可以生产高碳含量的抑制渗碳体沉淀。
二次电子扫描电镜的图像Nital-etched金相表面:(一)获得的颗粒流化床连续冷却(b)纳米贝氏体钢,1 C - 2.5 si wt. %(在其他元素)治疗在250°C 16 h(c)0.7纳米贝氏体钢与C - 1.4 si wt. %(在其他元素)在补充期间在220°C。男朋友代表贝氏体铁素体。图片来源:Morales-Rivas, L,金属
材料特性与调质钢等温加热时可以实现使用直到全贝氏体转变通过抑制马氏体转变最终冷却。最近的研究表明,等温控股可以帮助治愈所诱导的微裂隙渗碳体沉淀在淬火。
高强度纳米贝氏体钢
这些类型的贝氏体钢也被称为超级贝氏体和低温贝氏体钢。硅基,他们有很高的抗拉强度(超过2000 MPa)和一个高达20%的伸长。这些钢含有大量的碳和硅。这些钢的一个优点是贝氏体转变开始温度低。等温控股结果在一个非常好的组织,纳米贝氏体铁素体亚基。
在这些钢,在室温下贝氏体阶段保留由于剩余奥氏体富碳固体的解决方案。因此,在最后的冷却,马氏体转变是阻碍,形成高强度钢相比,传统的贝氏体形态。
使用其他合金元素在制造纳米贝氏体钢。这些是锰、铬和钼。其他元素如钒、铝是根据生产流程和应用程序使用。
这些元素的优点包括较低的贝氏体和马氏体的起始温度,改善硬化能力,和最小化化学隔离问题。这些钢的于值是由于贝氏体铁素体的纳米级大小的特性。此外,该材料具有增强延性由于残留奥氏体的存在。
传统的钢的力学性能和观众。图片来源:Morales-Rivas, L,金属
这项研究
该论文发表在《金属调查这些高强度纳米贝氏体钢。论文的主体分为三个部分,探索不同carbide-free贝氏体钢。这些是高/中碳含量纳米贝氏体钢在低温下形成了与等温控股,中/低碳含量钢制造的板材产品,和中低碳含量钢通常制造产品,使用连续冷却而形成。
这项研究的主要目的是检查和突出的主要机会和限制先进高强度贝氏体钢。研究考察了不同合金和制造高强度贝氏体钢的微观结构策略。
一个研究方向研究中突出显示的部分是纳米贝氏体钢的发展。这种材料的表层纳米贝氏体回火马氏体的核心组成。纳米晶体表面有表面淬硬层效应使回火钢优越的表面性质。
这种材料的穿着和滚动接触行为优于传统高碳含量chromium-bearing钢,通常包含粗碳化物的微观结构。提出了纳米贝氏体轴承钢轴承组件,这是高度要求。
该研究凸显了其他一些有趣的研究方向为高强度纳米贝氏体钢和作为重要的在这个研究领域的知识库。
示意图说明先进的高强度贝氏体钢(内冲蓝线)与C内容和部分的横截面的大小。图片来源:Morales-Rivas, L,金属
未来的研究方向
作者指出,未来的研究方向应该包括使用简单和标准的化学成分作为这些钢的合金元素。这将提高再循环能力,哪个更符合循环经济的概念。微调的微观结构将大大有利的材料设计。
此外,作者们还指出,应努力减少碳含量,这可能需要集成的热化学在生产阶段。这是更可行的部分有一个较小的截面。使用连续的空气冷却热稳定的微观结构的发展将是有利的对制造和装配的目的。
进一步的阅读
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