外行乱弹马氏体时效钢

yinalan

乱谈前还是先说明俺不是学材料的，弹起来没有逻辑，之前8爷侃时没凑上热闹，俺今天斗胆单独摆一帖，待业状态实在闲，另外有疑问去请教8爷去，正好俺也学着点哈哈
1，马氏体时效钢是以无碳或超低碳的铁镍马氏体为基体，时效时能产生金属间化合物以进行沉淀硬化的超强度钢。马氏体的含碳量增加，强度可大幅度提高，但塑性韧性变坏，为避免间隙式固溶强化造成韧性降低的缺点，把含碳量降低到0.03%以下，并适当加入置换式固溶元素Ni、Co、Mo等形成超低碳马氏体。这类马氏体复合了三种强化因素，置换式固溶强化、位错强化和亚晶界强化，把上述马氏体在适当温度下时效，可以增加有序化、spinodal分解或金属间化合物析出引起的强化效应，使钢的强度进一步提高。
2，马氏体时效钢以18Ni最具代表性，钢中Co和Ni的作用是保证钢的韧性，Mo和Ni相互作用产生时效硬化。20Ni和25Ni钢是用Nb和Ti来代替Mo造成时效强化。马氏体时效钢合金化元素主要有三类，一类是形成沉淀硬化相的强化元素；一类是平衡组织以保证钢中不出现或控制德尔塔铁素体的元素如Ni、Co、Mn等；一类是与抗腐蚀性能有关元素，如Cr等。在含钴马氏体时效钢中，Co固溶于基体中但不形成金属间化合物,而与Mo产生协作效应，减少Mo在马氏体中的固溶度，从而促进含Mo金属间化合物析出，Co还可以抑制马氏体位错亚结构的回复，为随后的析出相提供更多形核位置,使析出相粒子更为细小而又均匀分布，另外Co可以提高马氏体的Ms温度，部分弥补了Ni的反作用，保证钢固溶后获得全马氏体组织。Ni能使螺型位错不易发生分解，保证交滑移的发生，提高钢的韧性。Mo元素在马氏体时效钢中对强度和韧性都有利。时效初期析出的富Mo析出物，在强化的同时保持钢的韧性，并可以阻止析出相沿原奥氏体晶界析出，从而避免沿晶断裂、提高了断裂韧性，但过量会生成残奥。在马氏体时效钢中Ti是最有效的强化合金元素，增加Ti含量，利用马氏体时效钢时效时析出的金属间化合物的强化作用来发展无Co马氏体时效钢是一条有效途径。Cr是铁素体形成元素，在铁-铬二元系中，它可以缩小奥氏体区，但在铁-铬-镍三元系中，Cr不仅不阻碍反而能促进奥氏体相的形成。Al通常是作为脱氧剂加入到钢中，Al在马氏体时效钢中也可以产生硬化，在无Co马氏体时效钢中也有用Al作为强化元素的，目前已有无Ti含Al马氏体时效钢问世，但通常只用微量的Al以束缚残余的N和O。
3，20世纪80年代由于战略元素Co的短缺和价格涨，开始了无Co马氏体时效钢的研制。无Co马氏体时效钢研制始于海雕，INCO与Vasco合作开发出了T-250马氏体时效钢，与18Ni马氏体时效钢相比，完全去掉了Co，降低了Mo含量，增加了Ti含量，后续又开发出了T-200和T300，（T表示Ti强化钢）其性能相当于相应级别含Co18Ni马氏体时效钢。小鼻子方面不仅去掉了Co，Ni含量也降低到了14%。韩国方面开发出了无Co、Mo而含钨的马氏体时效钢。三哥方面开发了低Ni无Co马氏体时效钢。我们从20世纪60年代后期开始研制马氏体时效钢，最初以仿制18Ni系马氏体时效钢为主，到70年代开始研究无Co或低NiCo马氏体时效钢。

2266998

不错，这次比上次有逻辑了，应聘，这个深度足够了，找工作没问题了，

你这次，大概读了5-7篇文件，都是不太长的，哈哈，有工夫可以再读，现在这个深度我还是可以随便问住你，再读书吧

2266998

哈哈，既然你希望问你，索性再问你几个问题，

1，钢铁材料强化，主要靠几个手段，为什么，详细解释各个手段，

2，为什么超低碳马或无碳马比碳马更容易控制高强度高韧性，而碳马控制手段就少一些，

yinalan

2266998 发表于 2019-4-27 17:30
哈哈，既然你希望问你，索性再问你几个问题，

1，钢铁材料强化，主要靠几个手段，为什么，详细解释各个手 ...

8爷俺先回答第一个问题的第一小问，钢铁材料强化手段包括位错强化、固溶强化、晶界强化、沉淀和弥散强化、spinodal分解引起的强化、有序化强化、相比强化。后面的俺今晚读完资料后答复上来

yinalan

2266998 发表于 2019-4-27 17:30
哈哈，既然你希望问你，索性再问你几个问题，

1，钢铁材料强化，主要靠几个手段，为什么，详细解释各个手 ...

先回答为什么固溶可以提高强度，
固溶强化分为间隙式固溶强化和置换式固溶强化，间隙原子和置换原子使其周围原子偏离平衡位置造成晶格畸变，由于晶格畸变增大了位错运动阻力，使塑性变形更加困难，使金属硬度和强度增加。这样解释太笼统了再继续看，对于间隙式固溶强化，使晶格产生的是不对对称正方形畸变，C、N等间隙原子进入刃形位错受张区中，可以抵消张应力体积膨胀使应变能降低，C、N原子沿位错线排成一条原子即柯氏气团，柯氏气团对位错有钉扎作用，使位错移动阻力增加；在螺型位错的应力场作用下，C、N原子在位错线附近排列即Snock气团，同样螺型位错受到Snock气团钉扎，对金属基体产生强化。置换式溶质原子在基体晶格中造成的畸变大都是球面对称，强化效能比间隙式原子小约两个数量级，置换氏固溶元素的弱硬化作用可使基体的强度平缓增加，同时基体的韧性、塑性不受到损害。

viney1985

yinalan 发表于 2019-4-27 17:50
8爷俺先回答第一个问题的第一小问，钢铁材料强化手段包括位错强化、固溶强化、晶界强化、沉淀和弥散强化 ...

固溶得到更充分的铁素体，然后深冷处理得到“硬化马氏体”，小白乱弹，8爷见笑。

yinalan

2266998 发表于 2019-4-27 17:30
哈哈，既然你希望问你，索性再问你几个问题，

1，钢铁材料强化，主要靠几个手段，为什么，详细解释各个手 ...

回答8爷第二个问题，为什么超低碳马或无碳马比碳马更容易控制高强度高韧性，而碳马控制手段就少一些？
1，超低碳中马氏体孪晶亚结构消失，孪晶马氏体形态是片状，恶化韧性。
2，低碳钢马氏体形成时依然存在碳的扩散（马氏体相变特点是在相变过程中碳原子不重新分配扩散，即马氏体全部继承奥氏体的碳含量，但有人在研究低碳板条马氏体间的残余奥氏体薄膜的碳含量时发现残余奥氏体内碳浓度远高于合金平均碳浓度，在此说明），碳扩散出来形成渗碳体，也恶化韧性。碳扩散不好控制
3，钢中残奥，碳含量多了，残奥就多，残奥稳定的话还好，失稳的话比如塑性变形情况下，残奥会分解一部分相变成新的马氏体，这个马氏体形态与残奥的晶粒粗细有关，够细变成板条马氏体，不然是块状或片状马氏体，一部分是碳化物，碳化物恶化韧性。残奥不好控制
8爷见笑了，俺是按照马氏体含碳量增加使塑性，韧性变坏然后按图索骥的，不知道有没有蒙着，您给断断