18CrNiMo7-6钢静态 CCT 曲线测定与组织分析

doi:10.20057/j.1003-8620.2023-00212

摘要/Abstract

摘要： 利用 Gleeble-3800 热模拟机对 0. 1~30 ℃/s 冷却速度下 18CrNiMo7-6 风电钢连续冷却膨胀曲线进行测试。结合金相-硬度法绘制了 18CrNiMo7-6 风电钢静态连续冷却转变曲线（CCT 曲线），分析了不同冷却速率条件下 18CrNiMo7-6风电钢组织转变规律。实验结果表明，18CrNiMo7-6风电钢奥氏体相变点 Ac₁相变温度为 765 ℃，Ac₃ 相变温度843 ℃。当冷却速度小于0. 5 ℃/s时，试验钢组织为铁素体和珠光体，发生高温相变；冷却速度0. 5 ~ 1 ℃/s 时，试验钢中铁素体逐渐减少，开始出现板条状马氏体组织；冷速大于 2 ℃/s时，试验钢组织主要为贝氏体及马氏体，同时发生中温相变和低温相变；随冷速增加钢中贝氏体组织含量减少，马氏体组织含量增多；冷速大于20 ℃/s，组织全部为马氏体，只发生低温相变；冷速由0. 1 ℃/s增加至30 ℃/s过程中，风电钢试样硬度逐渐增加。

关键词: 18CrNiMo7-6, 连续冷却转变曲线, 组织, 硬度

Abstract: The continuous cooling expansion curve of 18CrNiMo7-6 wind power steel was tested by using a Gleeble-3800 thermal simulator at a cooling rate of 0. 1-30 ℃/s. The static continuous cooling transformation curve （CCT curve） of 18CrNiMo7-6 wind power steel was plotted by using metallographic hardness method. The microstructure transformation law of 18CrNiMo7-6 wind power steel under different cooling rate conditions was analyzed. The experimental results show that the Ac₁ phase transition temperature of 18CrNiMo7-6 wind power steel is 765 ℃， and the Ac₃ phase transition tempera ture is 843 ℃. When the cooling rate is less than 0. 5 ℃/s， the microstructure of the experimental steel is ferrite and pearlite， and high-temperature phase transformation occurs； At a cooling rate of 0. 5-1 ℃/s， ferrite disappears and plate-like martensite is initially formed； Starting from 2 ℃/s， the microstructure is mainly bainite and martensite， with both medium temperature and low temperature phase transformations occurring simultaneously； After 10 ℃/s， the bainite content de creases and the martensite content increases with the increase of cooling rate； When the cooling rate is greater than 20 ℃/s， the microstructure is entirely martensitic with only low-temperature phase transformation occurring； During the process of increasing the cooling rate from 0. 1 ℃/s to 30 ℃/s， the hardness of the wind power steel shows an upward trend.

Key words: 18CrNiMo7-6, Continuous Cooling Transformation Curve, Microstructure, Hardness

中图分类号:

TG156. 1

路峰, 张佩, 李琦, 邱国兴. 18CrNiMo7-6钢静态 CCT 曲线测定与组织分析[J]. 特殊钢, 2024, 45(3): 91-95.

Lu Feng , Zhang Pei , Li Qi, Qiu Guoxing. Static CCT Curve Measurement and Microstructure Analysis of 18CrNiMo7-6 Steel[J]. Special Steel, 2024, 45(3): 91-95.

参考文献

［1］付振坡，赵晓萍，李双江，等 . 风电钢焊后热影响区探伤不合原因分析［J］. 炼钢，2020，36（6）：67-71.
［2］杨晓蔚 . 风电产业、风电设备及风电轴承［J］. 轴承，2009 （12）：54-59.
［3］张宝荭 . 国内风电用钢市场分析与技术开发［J］. 特钢技术， 2012，18（1）：6-8.
［4］张银霞，原少帅，王子乐，等 . 18CrNiMo7-6 钢高速外圆磨削残余应力和硬度的试验分析［J］. 金刚石与磨料磨具工程， 2021，41（1）：65-70.
［5］李　宁. 粗糙度对渗碳淬火18CrNiMo7-6钢旋转弯曲疲劳寿命的影响研究［D］. 郑州：郑州大学，2020.
［6］郁　俐，涂小龙 . 18CrNiMo7-6 钢深层渗碳工艺对组织性能的影响［J］. 金属加工（热加工），2019（5）：80-82.
［7］王之香，南　海，张锦文 . 高铁齿轮用钢 18CrNiMo7-6 电渣生产工艺实践［J］. 特殊钢，2023，44（3）：29-33.
［8］Kumar W， Sharma U K， Shome M. Mechanical properties of con ventional structural steel and fire-resistant steel at elevated tem peratures［J］. Journal of Constructional Steel Research，2021， 181：106615.
［9］Palumbo D， De Finis R， Ancona F， et al. Damage monitoring in fracture mechanics by evaluation of the heat dissipated in the cy clic plastic zone ahead of the crack tip with thermal measurements ［J］. Engineering Fracture Mechanics，2017，181：65-76.
［10］姚纪坛，孙　力，安会龙，等. 低屈强比高强耐候钢的CCT曲线及性能［J］. 金属热处理，2020，45（6）：104-108.
［11］赵贤平，邓　深，余轶峰，等 . 铌微合金化 HRB400E 高强钢筋CCT曲线测定及应用［J］. 中国冶金，2019，29（8）：58-63.
［12］陈世杰，孙　维，汪开忠，等 . 18CrNiMo7-6 齿轮钢带状组织控制及其对力学性能的影响［J］. 钢铁研究学报，2016，28 （9）：76-80.
［13］Dong J， Liu C X， Liu Y C， et al. Isochronal phase transforma tion of Nb – V – Ti microalloyed ultra-high strength steel upon cooling ［J］. Fusion Engineering and Design， 2017， 125： 423-430.
［14］徐光. 金属材料CCT曲线测定及绘制［M］. 北京：化学工业出版社，2009.
［15］张　念，陈章明，赵红强，等 . 38MnSiVS5非调质钢的 CCT曲线测定与分析［J］. 特殊钢，2022，43（1）：82-85.
［16］陈　鑫，徐　光，姚耔杉，等. NM400马氏体耐磨钢静态CCT 曲线［J］. 特殊钢，2021，42（3）：63-66.
［17］Rajinikanth V， Soni M K， Mahato B， et al. Study of microstruc tural degradation of a failed pinion gear at a cement plant［J］. En gineering Failure Analysis，2019，95：117-126.
［18］冉贞德，汤　静，李　军，等 . 深冷处理对 17CrNiMo6钢硬化层组织和力学性能的影响［J］. 中国金属通报，2019（10）： 119-120+122.
［19］Liu G W， Mao C L， Ding R， et al. The kinetics of dynamic re crystallization and construction of constitutive modeling of RAFM steel in the hot deformation process［J］. Journal of Nuclear Mate rials，2021，557：153285.
［20］熊国源，刘利华，朱文涛 . 奥氏体化温度对 40CrNiMo 钢组织和性能的影响［J］. 中国冶金，2021，31（7）：30-37.
［21］王宁涛，王利军，郭俊成，等 . 16MnCr5高温热塑性及连续冷却转变曲线测定及应用［J］. 特殊钢，2023，44（4）：120-124.

[1]	孟庆勇, 单庆林, 潘宏伟, 路博勋, 石晓伟, 温巨文. 高铬耐候钢Q350EW高温热塑性分析 [J]. 特殊钢, 2024, 45(6): 23-27.
[2]	张艳梅, 余海存, 仇秋玲. 固溶工艺对3Al-310S耐热钢组织和力学性能的影响[J]. 特殊钢, 2024, 45(6): 95-101.
[3]	赵广迪, 臧喜民, 刘志超, 井玉安. 淬火工艺对A514CrQ齿条钢显微组织演变及硬度的影响[J]. 特殊钢, 2024, 45(6): 73-82.
[4]	徐临超, 叶赛男, 王文权, 张新戈, 陆有, 郭威. 热处理工艺对锻造430F铁素体不锈钢组织和性能的影响[J]. 特殊钢, 2024, 45(6): 83-87.
[5]	张明. 显微组织对薄壁X65M管线钢落锤试验性能的影响[J]. 特殊钢, 2024, 45(5): 123-126.
[6]	徐烨玲, 王冲, 侯翔益, 黄嘉良, 廉心桐, 黄烁. GH4706合金涡轮盘锻件不同部位的组织及高温力学性能[J]. 特殊钢, 2024, 45(5): 102-107.
[7]	李晴. 固溶温度对GH4163合金显微组织及拉伸性能的影响[J]. 特殊钢, 2024, 45(5): 97-101.
[8]	苏蒙蒙, 陈炜, 唐佳丽, 钟亮美, 徐翔宇, 付建勋. 40Cr13塑料模具钢连续冷却相变行为[J]. 特殊钢, 2024, 45(5): 113-118.
[9]	李阳, 赵广迪, 臧喜民, 姜昊源, 王兆宇. B对Fe-Cr-B-C合金热处理后显微组织和强韧性的影响[J]. 特殊钢, 2024, 45(5): 25-33.
[10]	李建平, 唐正友, 张翰文, 邓通武. Si对缆索钢丝绳用热轧盘条组织和力学性能的影响[J]. 特殊钢, 2024, 45(5): 19-24.
[11]	袁志钟, 陈露, 张伯承, 刘海明, 牛宗冉, 王致远, 鞠玉琳, 程晓农. LB/M复相热处理工艺对冷作模具钢DC53组织和力学性能的影响[J]. 特殊钢, 2024, 45(4): 153-160.
[12]	孙中豪, 李强, 张明亮, 马程款, 夏志斌, 钟云波. 磁控电渣重熔对M2高速钢凝固组织及力学性能的影响[J]. 特殊钢, 2024, 45(4): 68-76.
[13]	张宏, 李旭, 陈华, 唐琴, 李林森, 王立, 高首磊. 热处理工艺对140 ksi等级In718合金组织与性能的影响[J]. 特殊钢, 2024, 45(4): 139-145.
[14]	范晓烁, 刘玉峰, 袁华. 粉末处理对FGH95氧含量、微观组织及力学性能的影响[J]. 特殊钢, 2024, 45(4): 124-130.
[15]	李亚强, 李莹莹, 李川, 韩宝臣, 施进卿. 12Cr1MoV珠光体耐热钢连续冷却相变研究[J]. 特殊钢, 2024, 45(3): 85-90.