高碳轴承钢 100Cr6 中球化碳化物的溶解与元素分配
材料科学
2014-02-17 v1
摘要
我们利用电子显微镜和原子探针断层扫描技术，结合多组分扩散模拟 (DICTRA)，对高碳轴承钢 100Cr6 进行了表征。扫描电子显微照片显示，在软化退火过程中形成了约 14 vol.% 的球化碳化物，而在 1123 K (850 {\deg}C) 下奥氏体化 300 s 后，仅有 3 vol.% 残留并溶解于奥氏体基体中。透射电子显微镜鉴定这些球化颗粒为 (Fe, Cr)3C。原子探针分析揭示了在奥氏体化后于 773 K (500 {\deg}C) 等温热处理的样品中，C、Si、Mn、Cr、Fe 等元素在球化碳化物和贝氏体基体中的重新分布与分配行为。在球化碳化物内部检测到 C 的均匀分布和 Cr 的渐变梯度。由于 Cr 在 (Fe, Cr)3C 中的扩散率有限，其在球化碳化物表面表现出最大浓度 (16 at.%)，并从表面向核心逐渐降低至约 2 at.% 的水平。原子探针结果还表明，奥氏体化期间部分溶解的球化碳化物可能作为贝氏体中中温渗碳体的形核位点，导致球化颗粒表面相对较软而核心较硬。这种微观结构可能有助于其良好的耐磨性和疲劳性能。
引用
@article{arxiv.1402.3315,
title = {On the spheroidized carbide dissolution and elemental partitioning in a high carbon bearing steel 100Cr6},
author = {Wenwen Song and Pyuck-Pa Choi and Gerhard Inden and Ulrich Prahl and Dierk Raabe and Wolfgang Bleck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.3315},
year = {2014}
}