高強(qiáng)度低碳貝氏體鋼組織與強(qiáng)化機(jī)理.pdf

1、低碳貝氏體鋼以其高強(qiáng)度、低成本、強(qiáng)可焊性和優(yōu)良低溫韌性的優(yōu)勢(shì),得到了學(xué)術(shù)界和工程界的高度重視,廣泛應(yīng)用于石油管線、采油平臺(tái)、工程機(jī)械、海洋設(shè)施、船舶及橋梁等領(lǐng)域。但由于貝氏體相變是介于珠光體共析轉(zhuǎn)變和馬氏體相變之間的中溫轉(zhuǎn)變,加之高強(qiáng)度的低碳貝氏體鋼均采用了超低碳的成分設(shè)計(jì)和組織超細(xì)化處理,因此低碳貝氏體組織具有其獨(dú)特的形貌特征和微觀亞結(jié)構(gòu)。
　　 本課題采用低碳和鈮、釩、鈦的微合金化成分設(shè)計(jì),運(yùn)用弛豫—析出—控制相變(RPC)

2、技術(shù),在不同的冷卻速度和終冷溫度下,獲得強(qiáng)度級(jí)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(qiáng)化機(jī)理。
　　 結(jié)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(qiáng)化方式與機(jī)理。細(xì)貝氏鐵素體板條的細(xì)晶強(qiáng)化和碳氮化物的析出強(qiáng)化是其主要強(qiáng)化方式,細(xì)晶強(qiáng)化約占屈服強(qiáng)度的20％,析出強(qiáng)化占30％～40％,相變強(qiáng)化占10％～20％,固溶強(qiáng)化約占15％,晶格阻力約占7％。隨著屈服強(qiáng)度的上升,細(xì)晶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化和固溶強(qiáng)化的貢獻(xiàn)率變化不大,但板條貝氏體的相變強(qiáng)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