低合金超高强度贝氏体钢的晶粒细化与韧性提高

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1、维普资讯http://www.cqvip.com、1．43NO．3第43卷第3期金扁孝绞第315—320页ACTAMETALLURGICASINICAMal"．2007PP．315—3202007年3月低合金超高强度贝氏体钢的晶粒细化与韧性提高木高宽·)王六定·)朱明z)陈景东·)施易军)康沫狂)11西北工业大学理学院，西安71007221西北工业大学材料学院，西安710072摘要对系列Si，Mn，Ni等合金元素合金化的低碳超高强度贝氏体钢(LUHSBS)，通过控制相变温度、冷却与回火参数，可明显提高其韧性．与同等强度(>

2、1500MPa)的高级马氏体钢23MnNiCrMo相比，研制的LUHSBS冲击吸收能(AKV≥185J1提高3倍以上．强度与韧性优化结合的根本原因在于组织细化、贝氏体铁索体(BF)中含碳量增加、碳化物消除以及存在较高体积分数的稳定膜状残余奥氏体(AR)．原子力显微镜和扫描隧道显微镜分析证实：钢中不存在对韧性有损伤作用的块状AR；不仅切变单元超细化，而且超细晶粒的平均尺寸小于20nlTl，部分切变单元的平均厚度仅约1．6nlT1．这些精细组织是影响钢的强度、AR稳定性和AKV增加的主要原因．分析了强度与韧性改善的物理机制．关

3、键词贝氏体钢，贝氏体板条，超细组织，残余奥氏体，力学性能中图法分类号TF761，TG142．1，TG113．25文献标识码A文章编号0412-1961(2007)03—0315—06REFINEMENToFGRAINANDENHANCEMENToFIMPACTToUGHNESSFoRLoW．ALLoYINGUI』TRA_】}j【IGHSTRENGTHBAINITESTEELSGAoKuanI)、7lANGLiudingZHUMn1。CHENJingdong。SHIyij~nu。KANGMokuan)1)SchoolofSc

4、ience，NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an7100722)SchoolofMaterials，NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072Correspondent：WANGLiudingprofessor,TeI：《o29)s84935'4．E—mail：wangld@nwpu．edu．cnSupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．50171053)Man

5、uscriptreceived2006—06—29．inrevisedform2006-10—20ABSTRACTThroughaddingSi．MnandNiintolowalloyultra-highstrengthbainiticsteels(LUHSBS)andcontrollingthetransformationtemperature，coolingandtemperingparameterstheim—pactenergyabsorption(AKV>185J)hasbeentripledcomparedto

6、themartensiticsteel23MnNiCrMowiththesaInestrengthlevelf>1500MPa)．Thebasicreasonsoftheexcellentcombinationofstrengthandtoughnessconsistintherefinementofmicrostructure，theincreaseofcarboncontentinthebainiticferrite(BF)，theeliminationofcarbidesandthethinfilmshapedret

7、ainedaustenite(AR)Withhighvolumefractionandstability．AFMandSTMrevealedthatnobulkyARexistedinthestructurewhichwillreducetheimpacttoughnessofbainiticsteels．Notonlytheshear-unitsaresignificantlyrefined．butalsotheaveragesizeofsuper-finegrainsislessthan20amandtheaverag

8、ethicknessofpartialshear-unitsinaBFlathisonlyabout1．6am．Therefinementofmicr0structure．theenrichmentofcarbonatominBFandtheincreaseofboththedislocationden