特殊钢 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (3): 15-21.DOI: 10.20057/j.1003-8620.2023-00201
徐太旭1,2,何志军1,2,杨 鑫1,2,乔西亚1,2,黄育飞1,2
Xu Taixu1,2 , He Zhijun1,2 , Yang Xin1,2 , Qiao Xiya1,2 , Huang Yufei1,2
摘要: 利用真空感应炉制备了四种不同Si含量(0. 29%、0. 42%、0. 71%和1. 50%)的铸态高碳铬轴承钢,并采取非 水溶液电解法萃取钢中碳化物。通过扫描电镜观察钢中碳化物的二维和三维形貌,采用X-射线衍射仪(XRD)对不 同Si含量下碳化物的类型进行探究,并结合热力学和第一性原理计算明确Si含量影响渗碳体类型的本质机理。研 究结果表明,不同Si含量的高碳铬轴承钢中都存在两种类型的碳化物,分别是片层状渗碳体((Fe1-XMnX )3C)和晶界 碳化物M23C6。随着w[Si]从0. 29%增加到1. 50%,M23C6晶界碳化物由连续粗大的棒状结构变为断续细小的点状结 构,说明 Si含量的增加对晶界碳化物的析出具有抑制效果。而 Si含量的增加,降低了 Mn在(Fe1-XMnX )3C渗碳体中 的占比,渗碳体类型的转变趋势为 Fe1. 8Mn1. 2C向 Fe3Mn0C转变。可能的原因是,渗碳体生成析出过程,Si原子被外 排到渗碳体周围形成富Si微区,阻碍基体中的Mn原子向渗碳体扩散,降低了Mn在基体中的活度以及扩散迁移能 力,从而降低了Mn在渗碳体中的相对含量。
中图分类号: