回火温度对贝氏体钢韧性的影响.pdfVIP

回火温 度对 贝 氏体钢 韧 性 的影 响 易 敏 陈 涛 王立峰 佟 倩 (首钢技术研究院) 摘 要 采用扫描电镜、x射线衍射仪和透射电镜研究了不同回火温度对新型 Si．Mn系空冷高强低碳贝氏 体钢的力学性能、微观组织、残留奥氏体和冲击断口裂纹扩展的影响。结果表明，钢中残留奥氏体含量随 回火温度的升高而降低，但残留奥氏体的稳定性增加，有利于改善钢的韧性，但当回火温度升高至500℃ 时，钢中残留奥氏体发生转变或分解，钢的韧性变差 ；粒状贝氏体中稳定的残留奥氏体增加了裂纹扩展所 需能量 ，有利于改善钢的韧性。 关键词 低碳贝氏体钢 低温回火 残留奥氏体 裂纹扩展 EffectofTemperingTemperatureonToughnessofSi-M nBainiticSteel (ShougangResearchInstituteofTechnology) YIMin CHENTao WANGLifeng TONGQian Abstract Effectofdifferenttempering temperatureson microstructure，mechanicalproperties， retainedaustenite(Ar)andcrackpropagationinimpactfractureofaSi—Mnlowcarbonbainiticsteel wasstudiedbyusingscanningelectronmicroscopy (SEM)，X—raydiffractometer (XRD)and transmissionelectronmicroscope(TEM)．Theresultsshowedthatwiththeincreasingoftempering temperature，thequantityofretainedaustenitewasdecreased，thestabilityofretainedaustenitewas enhanced，whichmadethetoughnessimproved．However，ifthetemperaturewasabove500 oC， retainedaustenitetransformedanddecomposed，andthetoughhesswasdecreased．Stableretained austeniteingranulra bainitebenefitedtoenhancethecrackpropagationeneryg whichimprovedthe toughness． KeyWords low carbonbainiticsteel，low temperaturetempering，retainedaustenite，crackpropa— gation 贝氏体铁素体板条问膜状残留奥氏体对高强 留奥氏体中碳的富集程度，从而增加残留奥氏体 钢的韧性有突出贡献的原因为 J：裂纹遇到残留 的稳定性。 奥氏体时将形成分枝，使裂纹扩展所需的能量增 在 TRIP钢贝氏体区进行等温回火可改善材 大；残留奥氏体易发生范性应变，使裂纹尖端应 料力学性能 [2-3]。轧后热处理特别是回火热处理 力集中的程度降低，需更大的应力才使裂纹失稳 对低碳贝氏体钢的组织和性能均有显著影响，这 扩展——裂纹扩展钝化；裂纹前沿的范性范围呈 是因回火过程中贝氏体板条回复、粗化，从而引 现 TRIP (相变诱发塑性)效应，有利于消除应 起低碳贝氏体钢强韧性变化 J，回火热处理也 力集中；贝氏体铁素体板条间为高能量转动界面 增加了钢中残留奥氏体的稳定性，改善了钢的韧 有利于裂纹扩展，而奥氏体与铁素体间为高度共 性 ’J，降低了钢中疲劳裂纹的扩展速度 J。 格界面，不利于裂纹扩展。残留奥氏体为不稳定