高強度低碳貝氏體鋼組織與強化機理.pdf

1、低碳貝氏體鋼以其高強度、低成本、強可焊性和優(yōu)良低溫韌性的優(yōu)勢,得到了學術界和工程界的高度重視,廣泛應用于石油管線、采油平臺、工程機械、海洋設施、船舶及橋梁等領域。但由于貝氏體相變是介于珠光體共析轉變和馬氏體相變之間的中溫轉變,加之高強度的低碳貝氏體鋼均采用了超低碳的成分設計和組織超細化處理,因此低碳貝氏體組織具有其獨特的形貌特征和微觀亞結構。
　　 本課題采用低碳和鈮、釩、鈦的微合金化成分設計,運用弛豫—析出—控制相變(RPC)

2、技術,在不同的冷卻速度和終冷溫度下,獲得強度級別700MPa到950MPa的低碳貝氏體鋼,并通過金相顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡觀察和研究了其組織形貌和強化機理。
　　 結果如下:
　　 1)表征了該低碳貝氏體鋼組織為粒狀貝氏體+板條貝氏體。粒狀貝氏體中貝氏鐵素體板條寬度約為2um,板條貝氏體中貝氏鐵素體板條寬度約為0.2um。這兩種組織均為無碳貝氏體,粒狀貝氏體中存在一些島狀、顆粒狀、短條狀的M-A組元,板條貝氏體中的M

3、-A組元呈膜狀分布于貝氏鐵素體板條之間。
　　 2)明確了該系列鋼的強化方式與機理。細貝氏鐵素體板條的細晶強化和碳氮化物的析出強化是其主要強化方式,細晶強化約占屈服強度的20％,析出強化占30％～40％,相變強化占10％～20％,固溶強化約占15％,晶格阻力約占7％。隨著屈服強度的上升,細晶強化、析出強化和固溶強化的貢獻率變化不大,但板條貝氏體的相變強化所占的比例隨之上升明顯。
　　 3)板條貝氏體作為低碳貝氏體鋼中一種