Ti-Mo-V微合金化超高强钢相变行为

Ti-Mo-V微合金化超高强钢具有良好的塑韧性和成型性,且生产工艺简单,在汽车制造、工程机械等领域具有广阔的应用前景。利用Gleeble3 500热模拟试验机、金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)和显微硬度计等设备系统研究了Ti-Mo-V微合金化超高强钢的连续冷却相变和等温相变行为,获得了试验钢的连续冷却转变(CCT)曲线和时间-温度转变(TTT)曲线,探究了(Ti,Mo,V)C粒子的析出行为对硬度的影响。研究结果表明,当冷却速率低于1℃/s时,试验钢中的组织由铁素体和珠光体组成;当冷却速率为5℃/s时,基体中出现粒状贝氏体,铁素体和珠光体含量均显著减少;当冷却速率增大至10~20℃/s时,试验钢中珠光体组织消失,室温组织转变为铁素体和贝氏体;当冷却速率达到30℃/s时,过冷奥氏体全部转变为贝氏体,硬度达到最大,约为269.2HV;然而,当冷却速率进一步增大至50℃/s时,基体中(Ti,Mo,V)C的析出受到抑制,沉淀强化效果减弱,硬度下降至256.9HV。试验钢在620~730℃等温时仅发生铁素体相变,其相变动力学随温度的降低呈先增快后减缓的变化规律。当等温温度为700℃时,相变孕育期最短,约为25 s;而当等温温度由730℃降低至620℃时,铁素体的平均晶粒尺寸由29.8μm细化至12.3μm,基体中(Ti,Mo,V)C的平均粒径由9.6 nm减小至3.0 nm,此时试验钢中铁素体的显微硬度最大,约为348.7HV,主要是晶粒细化和沉淀强化所致。