冷却方式对CB2钢中BN相形态及力学性能的影响

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.010

东北大学学报:自然科学版 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (7): 955-959.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.010

冷却方式对CB2钢中BN相形态及力学性能的影响

马煜林，刘越，古金涛，刘春明

(东北大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2016-01-20 修回日期:2016-01-20 出版日期:2017-07-15 发布日期:2017-07-07
通讯作者: 马煜林
作者简介:马煜林(1988-)，男，辽宁盖州人，东北大学博士研究生；刘越(1960-)，男，辽宁沈阳人，东北大学教授；刘春明(1961-)，男，陕西渭南人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
辽宁省科技重大专项(201404001)；国家重点基础研究发展计划项目(51334004).

Effect of Cooling Mode on BN Phase Morphology and Mechanical Properties of CB2 Steel

MA Yu-lin， LIU Yue， GU Jin-tao， LIU Chun-ming

School of Materials Science and Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2016-01-20 Revised:2016-01-20 Online:2017-07-15 Published:2017-07-07
Contact: LIU Yue
About author:-
Supported by:
-

摘要/Abstract

摘要： 为研究冷却方式对新一代铁素体耐热钢中BN相形态及力学性能的影响，制备了含B质量分数为0.012%的CB2钢，经过1100℃奥氏体化后，分别进行了空冷和水冷.结果表明:经过奥氏体化的CB2钢随着冷却速度的增加，基体中BN相的尺寸随着减小，水冷试样的基体中出现尺寸为600nm的BN相，并且试样的力学性能都得到了提升；空冷试样中BN相呈不规则块状，内部出现裂纹和碎裂现象，而水冷试样中BN相呈长方体型，结构紧实；冷却速度的增加，缩短了CB2钢基体中BN晶核长大阶段的时间，而过冷度的增大，使BN的形核率增加，因而在基体中形成弥散分布的细小BN相.

关键词: 铁素体耐热钢, CB2钢, 冷却方式, BN相, 微观组织

Abstract: To study the effect of cooling mode on the BN phase morphology and mechanical properties of a new generation ferritic heat resistant steel， the CB2 steel with the B content of 0.012% after 1100℃ austenitizing was carried out by the air-cooling and water-cooling treatment， respectively. The results showed that the size of the BN phase in the austenitized CB2 steel reduced with the increase of cooling rate.A BN phase with 600nm size was observed in the water-cooled CB2 steel sample， associated with the increase of mechanical property.The BN phases were irregular blocks in an air-cooled sample， associated with internal cracks and fracture， while they were compact rectangles in a water-cooled one.Because the growth rate of BN nuclei increased with the increase of cooling rate and the nucleation rate of BN phase increased with the increase of supercooling degree， it was found that the refiner BN phases were dispersed in the CB2.

Key words: ferritic heat-resistant steel, CB2 steel, cooling mode, BN precipitates, microstructure

中图分类号:

TG142.73

马煜林，刘越，古金涛，刘春明. 冷却方式对CB2钢中BN相形态及力学性能的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2017, 38(7): 955-959.

MA Yu-lin， LIU Yue， GU Jin-tao， LIU Chun-ming. Effect of Cooling Mode on BN Phase Morphology and Mechanical Properties of CB2 Steel[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2017, 38(7): 955-959.

参考文献

[1]Toshio F.Current progress in advanced high Cr ferrite steels for high-temperature applications［J］.ISIJ International，1992，32(2):175-181.
[2]Kern T U，Mayer K H.Status of the material development for future steam turbines-achievements of COST522［C］//Performance and Requirements of Structural Materials for Modern High Efficient Power Plants.Darmstadt，2005:6-11.
[3]Gustafson ，gren J.Possible effect of Co on coarsening of M₂₃C₆ carbide and orowan stress in a 9%Cr steel［J］.ISIJ International，2001，41(4):356-360.
[4]Kern T U，Staubli M，Scarlin B.The European efforts in material development for 650 ℃ USC power plants-OST522［J］.ISIJ International，2002，42(12):1515-1522.
[5]Vanstone R，Chilton I，Jaworski P.Manufacturing experience in an advanced 9% CrMoCoVNbNB alloy for ultra-supercritical steam turbine rotor forgings and castings［C］//ASME Turbo Expo 2012:Turbine Technical Conference and Exposition.Copenhagen，2012:129-135.
[6]Strang A，Cawley J，Greenwood G W.Microstructural stability of creep resistant alloys for high temperature plant applications［M］.London:Institute of Materials，1998:135-142.
[7]Httestrand M，Andrén H O.Boron distribution in 9%-12% chromium steels［J］.Materials Science and Engineering:A，1999，270(1):33-37.
[8]Abe F.Bainitic and martensitic creep-resistant steels［J］.Current Opinion in Solid State and Materials Science，2004，8(3):305-311.
[9]Zielinska L A，Spiradek H K，Bryla K，et al.Boron in high chromium steels for USC steam power plant［C］//7th Power Generation in an Era of Climate Change.Glasgow，2007:489-498.
[10]Abe F，Tabuchi M，Tsukamoto S.Mechanisms for boron effect on microstructure and creep strength of ferritic power plant steels［J］.Energy Materials，2009，4(4):166-174.
[11]Wang Y，Bao Y，Wang M，et al.Precipitation behavior of BN type inclusions in 42CrMo steel［J］.International Journal of Minerals，Metallurgy，and Materials，2013，20(1):28-36.
[12]Sakuraya K，Okada H，Abe F.BN type inclusions formed in high Cr ferritic heat resistant steel［J］.Energy Materials，2006，1(3):158-166.
[13]Golanski G，Sania J.Effect of different heat treatments on microstructure and mechanical properties of the martensitic Gx12CrMoVNbN9-1 cast steel［J］.Archives of Metallurgy and Materials，2013，58(1):25-30.
[14]Wang Y，Bao Y，Wang M，et al.Precipitation and control of BN inclusions in 42CrMo steel and their effect on machinability［J］.International Journal of Minerals，Metallurgy，and Materials，2013，20(9):842-849.
[15]包汉生，傅万堂，程世长，等.T122 耐热钢中氮化硼(BN)化合物的探讨［J］.钢铁，2005，40(10):68-71.(Bao Han-sheng，Fu Wan-tang，Cheng Shi-chang，et al.An investigation on boron-nitride (BN) compound in T122 heat resistant steel［J］.Iron and Steel，2005，40(10):68-71.)

冷却方式对CB2钢中BN相形态及力学性能的影响

Effect of Cooling Mode on BN Phase Morphology and Mechanical Properties of CB2 Steel

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	温雪龙，王承宝，刘文博，任海洋. 选区激光熔化FeCoNiCr系高熵合金微观组织的实验研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(4): 536-543.
[2]	支卫军，姚赞，姜周华. 高碳镀锌钢丝的组织演变及对扭转性能的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(1): 49-54.
[3]	赵宇辉，高孟秋，赵吉宾，贺晨. 增减材复合制造WC颗粒增强316L不锈钢材料组织性能[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(2): 197-205.
[4]	王胤，李勇，钱晓明，张博四. 真空离心铸造冷却速率对7055铝合金组织和力学性能的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(12): 1769-1776.
[5]	姚云龙，修世超，孙聪，洪远. 基于40Cr高温动态力学性能的磨削表面动态再结晶行为[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(8): 1120-1126.
[6]	蔡志辉，文光奇，韩阿康，张开华. 调质工艺对V微合金油井管用钢力学性能的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(10): 1414-1420.
[7]	刘后龙，刘玲玲，李兴，陈礼清. 冷轧工艺对铁素体不锈钢成形性能的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(8): 1099-1104.
[8]	黄慧强，邸洪双，张天宇，闫宁. 两相区退火温度对高铝低硅TRIP钢组织性能的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(12): 1700-1706.
[9]	张德胜，张勤，于云鹤，杨洪英. 钇对银基合金靶材坯料微观组织及性能的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(6): 813-817.
[10]	马煜林，张莉萍，刘越，刘兴刚. w(Co)对CB2钢显微组织和力学性能的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(11): 1598-1603.
[11]	任俊刚，谢里阳，王磊，张占昌. 铝合金搅拌摩擦裂纹修复区的显微组织及力学性能[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(1): 112-117.
[12]	高奇，巩亚东，周云光，温雪龙. 单晶镍基高温合金微铣削力试验[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2017, 38(4): 542-546.
[13]	阚志，杜林秀，胡军，翁镭. 微观组织对GH4720Li合金力学性能的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2017, 38(1): 46-50.
[14]	范蓉，赵坤民，阮金华，曹简. 脉冲电流下黄铜合金H70的力学性能和微观组织[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(9): 1322-1326.
[15]	刘兴刚，韩明博，王学鹏，张国志. 均匀化退火和锻造对双相耐磨钢强韧性的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(4): 496-499.