GCr15和H13钢的固态相变理论的试验研究

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研究H13等钢的共析分解、贝氏体转变和马氏体转变等具有重要的理论意义和工程应用价值。本文通过对GCr15和H13进行不同的热处理工艺得到粒状珠光体、贝氏体、马氏体和回火马氏体等相变产物,并应用Axiovert-25CA型光学显微镜(OM)、QUANTA-400型环境扫描电镜(SEM)、激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)和JEM-2100型透射电镜(TEM)等仪器对固态相变产物进行观察分析。结果表明:GCr15钢随炉加热至800℃奥氏体化,缓慢冷却至700℃等温2小时,炉冷至500℃出炉,得到的粒状珠光体组织球化效果最佳。能谱仪分析结果表明碳化物的聚集长大符合Gibbs-Thomson定理,即碳化物颗粒半径越小,溶解度越大,溶质原子从小颗粒向大颗粒扩散;上贝氏体在奥氏体晶界处形核并沿晶界长大,然后激发形成向晶内生长的贝氏体组织,上贝氏体整体呈羽毛状。贝氏体碳化物的二维形态呈纤维状,三维形态应该为层片状;GCr15钢隐晶马氏体为板条状马氏体和片状马氏体的整合组织,并以板条马氏体为主。隐晶马氏体的亚结构为层错和高密度位错缠结,并未观察到孪晶亚结构。H13钢淬火温度提高,碳及合金元素溶解量增大,淬火后的组织硬度升高。H13钢在200~560℃回火时,显微组织为回火马氏体和回火托氏体,并在520℃出现二次硬化现象。
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