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关于晶粒度重要性的一篇英文文章供大家阅读

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    楼主
    发表于 前天 12:04 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    论坛上有点冷清,放上一篇关于晶粒度重要性的英文文章供大家阅读。

    WBM_2_2020_JG27.pdf

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     楼主| 发表于 前天 18:16 来自手机 | 只看该作者
    哪位可以翻译一下放上来,便于大家阅读。谢谢!
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    发表于 昨天 07:11 | 只看该作者
    龟版洗洗睡啦!在线翻译有道来帮忙。经过几堂课的学习,每个工程系的学生都将了解到细晶金属材料对许多特性都有很好的效果。Hall-Petch方程Rp0, 2 = Rp0?d-1/2无疑是最经常被引用的方程。这个方程的图形表示使屈服强度与平均晶粒直径之间的关系直观上很容易理解。不仅屈服强度受益于细粒度的结构。更细的晶粒也能提高韧性。从我们自己调查的许多例子中,冲击强度测量显示在热加工钢X37CrMoV5-1,材料编号。1.2343,图2。看一眼纯合金钢或低合金钢的时间-温度奥氏体化图(TTA)就可以清楚地看出,如果适当地进行诚信在线热处理,粗晶粒形成的风险几乎可以消除。正火和硬化的温度是如此之低,即使是一定程度的过热也不一定会导致粗晶粒的形成。只有在高合金化钢的情况下,必须在1000 - 1050℃的温度下进行奥氏体化,增加了保持时间的重要性。对于奥氏体化tem性质高达1220℃的高速钢,保温时间是最重要的。在盐浴硬化高速钢时,每个炉上都有一个秒表,保温时间以秒为单位指定。今天,这些钢主要在真空炉中进行处理,所需的工艺参数已经开发和公布。相比之下,表面硬化钢占据一定的特殊位置。渗碳温度和所需的渗碳时间会反复导致不需要的粗晶粒形成。对于这类钢,在近几十年里已经做出了最大的努力,以确保细晶粒的稳定性,甚至超过通常的渗碳回火性质880 - 950℃。在渗碳处理之前,冶金措施和适当的诚信在线热处理使晶粒生长向更高温度[02]到[07]转变成为可能。在那里,重点是形成额外的硬沉淀,只有在高温下溶解,从而阻碍晶粒生长在正常的渗碳温度和长渗碳时间。除氮化铝(AlN)外,析出的氮化钛(TiN)、氮化铌(NbCN)和氮化铟(VN)尤为重要。
    这些发展还没有找到他们的方式,目前的标准的个案硬化钢。在DIN EN ISO 683- 3:19 - 209 -04中,第7.4章描述了根据ISO 643: 209 -12[09]进行测试时,所有表面硬化钢必须具有奥氏体晶粒尺寸为5或更细的细晶粒结构。作为金属图谱测定的一种替代方法,它表明,在总铝含量至少为0.018%的情况下,通常可以得到细晶粒结构。在这种情况下,不必进行金属图检查,然后必须在测试证书中说明铝元素含量。最小铝含量的指示旨在形成细粒稳定的氮化物铝,尽管元素氮,这也是必需的,在本标准中既没有提到也没有规定。要求铝氮比至少为2:1。对氮化铝的细晶稳定作用进行了深入的研究和发表,如[02]。在[03]中描述了铝和氮含量对晶粒尺寸和其他性能的影响,并给出了一个信息丰富的图表,图3。因此,铝或氮含量过低会导致粗粒的形成。然而,这两种合金元素也受到最大含量的限制。铝含量过高会导致纯度水平的下降,因为过量的铝会由于其对氧的高亲和力而形成氧化铝。另一方面,过量的氮含量会导致韧性的显著降低。DIN EN ISO 683- 3:19 -04中描述的最小铝含量为0.018%,还没有在最佳合金范围内。[03]中铝的最佳含量为0.025% - 0.035%。考虑到氮含量0.0075% - 0.012%,这也列出了,铝/氮比为3 - 4,这意味着铝有一定的过剩。ISO 643:2019-12中描述的用McQuaid- Ehn方法测定颗粒大小的方法提供了在渗碳粉中在925℃±10℃渗碳6小时。在这种方法中,碳化物在奥氏体晶界处析出,从而允许金相晶粒尺寸的变化。然而,在925℃温度下保持6小时的时间已经清楚地表明,可以获得相对较小的表面硬化深度。如果70%的表面都在规定的范围内,则此测试结果可以认为是满意的限制。个别颗粒的上限和测定方法没有规定。相比之下,ISO 6336-5:2016-08[11]允许齿形零件的最大晶粒尺寸为G = 3。被测表面指定为3毫米,这远远超出了通常的测试范围。细粒稳定效果不能只从化学成分上看出来。充足的铝和氮含量只是一个基本要求。然而,只有当氮化铝的晶粒尺寸为30 - 50,且[04]均匀分布时才有效果。这意味着细粒稳定性受到整个生产链[05]的影响。在常规操作中不可能对这种细小的预成型颗粒进行金相检验,因为这需要进行透射电子显微镜分析。相反,在典型的渗碳温度920 - 950℃下进行了长退火时间的空白硬度试验,以证明其细晶粒的稳定性。具体的处理规范和评价方法在公司特定的交货规范中定义,并基于各自所需的表面硬化深度。对于局部粗粒形成或inho- mogeneous粒径分布情况,不同的评价方法会得到不同的结果,如图4所示。采用线性截距法,由交点个数和总测量长度得到一个平均值。在所示的示例中,得到的平均晶粒直径为37.2千分尺m,即晶粒尺寸G = 6。需要使用图像分析软件来评估颗粒面积分布。的直方图中颗粒数分布(图4左下)局部粗颗粒形成不明显。只有颗粒面积分布的直方图显示了不均匀的程度,因为单个颗粒所占的面积比例较大。然而,这种评价是非常有用的,单个粗晶粒可以显著降低疲劳强度,见图5。下面的例子清楚地说明了沉淀状态对晶粒尺寸的重要性。两个退火样品取自于表面硬化钢18CrNiMo7-6的一个部件,材料号为1.6587,其最佳铝/氮比如图3所示。铝镍三化物的析出状态尚不清楚。一个试样在毛坯硬化之前先进行高温退火和680℃回火。第二个试样直接盲淬,没有预先诚信在线热处理。诚信在线热处理顺序如下。示例1:1)1150°C 2 h→石油+ 680°C 2 h + 2)→空气940°C 135 h→油+ 180°C 1 h→空气样本2:1)940°C 135 h→石油+ 180°C 1 h→空气样本1显示一个统一和细粒度分布。用G = 6测量最粗颗粒,图6左。在样品2中,大面积也显示出非常细而均匀的晶粒尺寸分布。然而,有几个局部粗颗粒为- mations晶粒尺寸高达G = 0,图6右。由此可知,只有在680℃的低温条件下,氮化铝的溶解和析出才能形成最佳的尺寸和分布,而组分本身不存在这种op- timum析出状态。在评估晶粒尺寸分布的过程中,还注意到必须对整个磨削区域进行检查,以便检测局部粗晶粒的形成。即使是ISO 6336-5:2016-08中指定的用于随机区域选择的3毫米晶区也不能确保单个粗颗粒区域被检测到。进一步的基础研究已经开始在我们的实验室。在下一期中,晶界沉淀将被消除。
    文学{01}阿斯科兰,唐纳德·R:材料科学,海德堡,柏林,牛津,1996年。。[02] Huchtemann b;舒勒,V.:对影响工程钢奥氏体晶粒尺寸的贡献。HTM Harterei-Techn。米特48(1993)2,第124 - 132页科尔曼:表面硬化钢的细晶粒阻力,今天和明天。HTM z Werkst。Warmebeh。Fertigung 60(2005) 5,页260 - 270。[04]黑鞋油,wariser g;专业:现代钢铁材料的生产与加工。HTM z Werkst。Warmebeh。Fertigung 58(2003) 4,第181 - 188页。[05]克劳森,b;Konovalov,美国;霍夫曼,frahl,美国;还是,H.-W。;W.布里克:由微合金化ma- terial 18CrNiMo7-6制成的部件的细晶粒电阻取决于工艺链。诚信在线热处理。席65(2010)5,第257 - 268页。[06] Trute, S.:工艺链对微合金化表面硬化钢细晶粒电阻的影响。Dr.-Ing。迪斯。亚琛工业,2008年。[07] Hippenstiel, F.:用于高温渗碳的实际表面硬化钢。4. 国际研讨会,17 -18。2005年Februar Wetzlar。可诚信在线热处理钢、合金钢和易切削钢。第3部分:表面硬化钢钢。显微照相测定。表观晶粒尺寸的测定。[10]典当,圣;Kleff, j .;舒尔茨,m;Sollich, a;D. Wiedmann, D.:成形和诚信在线热处理因素对表面硬化构件晶粒尺寸和疲劳强度的影响。HTM Harterei——中欧。米特。54(1999)1,第45 - 52页。正齿轮和斜齿轮承载能力的计算。第5部分:材料的强度和质量


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     楼主| 发表于 昨天 11:13 来自手机 | 只看该作者
    好办法!虽然不是很准确,但基本上可以明白文章的内容了!
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