低碳貝氏體型鋼變形奧氏體連續(xù)冷卻研究.pdf

1、低碳貝氏體型非調質鋼是一種新型鋼種，具有良好的低溫沖擊韌性和焊接性能。本文采用物理模擬技術、納米壓痕技術、微觀形貌觀察、力學性能檢測和理論分析相結合的方法，研究了三種不同含碳量的低碳貝氏體鋼在奧氏體非再結晶溫度壓縮變形、變形后弛豫回復、不同冷卻速度、不同終冷溫度等工藝條件下的貝氏體轉變過程，并對相應轉變產(chǎn)物的微觀結構和力學性能作了比較，總結了低碳貝氏體型鋼的不同組織的演化規(guī)律，為開發(fā)新鋼種提供了指導。本文研究內容和結果如下： (

2、1) 相變開始溫度(Bs)隨奧氏體非再結晶溫度變形量增加而非線性降低，初始轉變速率升高，整體轉變量在變形量<10％左右時高于不變形試樣，此后隨著變形量增加而降低。奧氏體非再結晶溫度壓縮變形抑制板條束狀貝氏體(B)產(chǎn)生，促進形成準多邊形鐵素體(αq)和晶內針片狀鐵素體(AF)。殘余奧氏體-馬氏體(M-A)組元由不連續(xù)薄膜狀分布向顆粒狀轉變。 (2) 奧氏體非再結晶溫度壓縮變形后的弛豫過程能使Bs溫度和整體轉變量回升，且都趨近于不變

3、形試樣并達到平衡，這一過程基本能在30s內完成。弛豫后，出現(xiàn)奧氏體晶粒被晶內鐵素體分割的現(xiàn)象，貝氏體鐵素體間的M-A組元由一定厚度顆粒向連續(xù)的細薄膜轉變。由于受到Bs溫度升高、奧氏體晶粒被分割細化、M-A組元形態(tài)和含量的變化等眾多因素的影響，使試樣的顯微硬度在經(jīng)過一定弛豫時間后達到最高。 (3) 隨著冷速從1℃/s提高到30℃/s， Bs溫度逐漸下降，顯微硬度逐漸升高。微觀組織從低冷速條件下形成的粒狀貝氏體(αq+AF+顆粒狀M

4、-A)逐漸過渡到高冷速條件下形成的板條束狀貝氏體(BF+薄膜狀M-A)。納米壓痕試驗表明低冷速條件形成的顆粒狀M-A組元的硬度高于高冷速條件形成的薄膜狀M-A組元，而前者貝氏體鐵素體的硬度低于后者。 (4) 隨著碳含量升高，低碳貝氏體鋼的強度逐漸升高，沖擊韌性逐漸變差。在冷卻比較充分的條件下，每提高0.01wt.％碳含量，抗拉強度約能提高50MPa。采用較低的終冷溫度有利于獲得優(yōu)良的強韌性綜合力學性能，而且碳含量升高后，沖擊性能