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1988年东北工学院学报总第54期

第1期JOURNALOFNORTHEASTUNIVERSITYOFTECHNOLOGYSUMNo54

形变热处理对9Ni低温钢组织和性能的影响

白丽华(机械一系)

摘要

本文研究了9Ni低温钢经形变热处理后的室温力学性能及-196℃冲击韧性；观察了晶粒大小、断口形貌及组织结构，结果表明：高温形变热处理比晋通热处理及a+

y两相区热处理有较好的低温韧性及强度，低温韧性提高12%左右，室温强度提高的最大值为107.8MPa.认为马氏体组织细化、回火组织中保留较多的位错亚结构、逆转变奥氏体均匀分布是提高强度和低温韧性的原因.

关键词：低温钢，形变热处理，强度，韧性，晶体结构.

1前言

为了避免低温结构的脆性破坏，要求材料具有足够的低温韧性和强度，因此探索提高低温钢的韧性一直是国内外十分重视的重大课题。对于9Ni钢，提高其低温韧性和强度的主要途径是细化晶粒。到目前为止，除了普通热处理之外，还实验了a+y两相区热处理〔1,2〕,冷变形后于a+y区退火〔3,4〕等许多方法。这些方法对提高钢的强度和韧性都是有效的，但工艺比较复杂。例如后者冷变形量要达到80%(4),生产中不易实现。

本文提出用高温形变热处理方法来提高9Ni钢的强度和韧性，研究了高温形变热处理对9Ni钢组织和性能的影响。

2材料及试验方法

2.1材料

试验用料为太原钢铁公司生产的18mm厚的热轧板，其化学成分(wt%)如下：CNiMnSiPsFe

0.089.080.690.310.0100.006余

在形变热处理前，先把钢板切成断面为18×30mm的条形料，加热到1000℃,分别锻至18×14mm及22×14.5mm断面，锻后空冷，此锻坯作为本试验用原坯料。

1986年12月9日收到。

本文金相照片由马丽华、谷英英、许蕴英协助完成，特此致谢，

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1:it

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2.2试验方法

形变热处理工艺是将坯料加热到1000℃奥氏体化后，分别在1000,900,800和660℃保温15min,然后在两辊轧机上进行变形量为22%及34%的轧制，轧后立即水淬，最后进行585℃保温1h的回火处理。

为了对比，将一组坯料进行普通热处理，即900℃,1h,空冷+790℃,1h,空冷+585℃,1h,空冷。另一组坯料做两相区热处理，即800℃,1h,水淬+670℃,1h,水淬+585℃,1h,空冷。

力学性能试样沿轧制方向切取。拉伸试样直径5mm,标距25mm,拉伸速度为2.5mm/s.冲击试样采用10×10×55mm夏氏V型缺口试样，测定-196℃冲击性能是将试样放入液氮中保温10min,从液氮瓶中取出至冲断在59内完成。所有力学性能数据取三根试样的平均值。

奥氏体晶粒度是用饱和苦味酸水溶液热蚀法显示的。用光学显微镜和炭膜二次复型透射电镜观察组织。制成薄膜用透射电镜观察了试样中的位错亚结构，并且在扫描电镜下观察低温冲击断口形貌.

3实验结果与讨论

3.1形变热处理对力学性能的影响

表1列出了9Ni钢经不同工艺处理后的力学性能。可见，高温形变热处理使9Ni钢的低温韧性及强度均有提高，它在保持普通热处理及两相区热处理的塑性下，经800℃形变

钢经几种热处理后力学性能、晶粒度、断口

表1

处理规范(1000℃奥氏体化)

-196℃抗拉强度屈服强度延伸率面缩率晶粒直径冲击值

Jo,,MPaσ,,MPao,%φ,%μm

-196℃

冲击断口

变形量变形温度随后处理

%