一种新型低碳贝氏体钢的研制.pdfVIP

维普资讯 第24卷 第 1期 佳 木 斯 大 学 学 报 (自然 科 学 版 ) V01．24No．1 2006 年 O1月 JoumaiofJiamusiUniversity(NaturalScienceEdition) Jan． 2006 文章编号：1008—1402(2(106)01—0019—03 一 种新型低碳贝氏体钢的研制 李洪波 ，刘向东 ， 金宝士2，黄志求 (1．内蒙古工业大学材料科学与工程学院内蒙古 呼和浩特010062；2．佳木斯大学材料科学与工程学院黑龙江佳木斯 154007) 摘 要： 以Mn，Si，Cr为主要合金元素，设计并制造一种新型的低碳贝氏体钢．系统地研究了选定成 分和工艺对贝氏体钢显微组织和力学性能的影响．结果表明，该钢种在设定的等温淬火工艺条件下，可以 获得无碳化物析出的奥氏体一贝氏体组织．含有该组织的钢具有良好的综合力学性能． 关键词：低碳贝氏体钢；化学成分；力学性能；显微组织 中图分类号：TC142 文献标识码：A 线上存在明显的上下c曲线分离，适量的Mn在中 0 引 言 温下的相界处富集时，对相界迁移起拖曳作用，同 低碳贝氏体钢作为近几十年来发展起来的新 时显著降低贝氏体的相变驱动力，使贝氏体相变温 钢系，被誉为环保型绿色钢种…，已广泛应用于工 度降低，是保证获得细小贝氏体尺寸的主要因 程机械、压力容器、桥梁、船舰、集装箱等诸多领域． 素 J．Mn与 si共同作用可获得高强度、高硬度的 它成分上采用低碳，复合加入合金元素，因此，钢的 同时，仍具有较高的韧性l6】．但含量过高将增加碳 强度除了依靠碳含量以外，还通过位错强化和微合 含量，因此将其含量确定为0．8％一1％． 金强化来完成，获得高密度位错亚结构的均匀细小 1．3 硅含量设计 的贝氏体组织，具有高强度、超韧性和 良好的焊接 性能 I4J．传统的贝氏体钢 中，一般加入的是 V， si元素在低碳贝氏体钢中除了通过固溶强化 Mo，Mn，B，Cr等合金元素．由于 Mo，B等合金价格 提高钢的强度外，还能增加 C，Mn的偏聚，减缓贝 昂贵，使低碳贝氏体钢的制造成本相对较高，本实 氏体形核和核长大速度，使钢的CCT或 TrT曲线 验研制的新型低碳贝氏体钢，选用廉价的si，cr， 大大右移．由于 si是一种置换型原子，容易造成铁 Mn元素，合金总量控制在5％以内．在保证低成本 晶格的均匀畸变，从而阻止位错的运动，提高了钢 的同时，获得 良好的高强韧性贝氏体钢． 的强度．Si还能抑制或延缓碳化物的析出，并且能 改善铸造性能．7但含量过高时，会促使 自由铁素 1 成分设计 体的析出，将对强度韧性产生负面作用，故其含量 确定为 1％一1．5％． 1．1 碳含量设计 1．4 铬含量设计 碳是保证获得高强度、高硬度的有效强化元素 之一，它可以显著提高钢的强度．但含碳量过高会 cr元素是增加淬透性的主要元素，cr元素扩 使材料的韧性降低，为了兼顾 良好的强韧配比，碳 大了CCT曲线的贝氏体的相变区，提高了过冷奥 含量定为0．25％一0．35％． 氏体的稳定性．为此，cr含量确定为0．8％一1％． 1．2 锰含量设计 1．5 其它元素的确定 Mn在一定含量时，使过冷奥氏体等温转变曲 S，P元素有助于改善切削加工性能，但如果s， ① 收稿 日期I200~一10—18 基作金者项简介目：：李黑洪龙波江省(教育一厅)科，男技。佳项木目斯“奥人贝，佳抗