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金属学报  2016, Vol. 52 Issue (4): 403-409    DOI: 10.11900/0412.1961.2015.00460
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9Ni钢拉伸性能的同步辐射高能X射线原位研究*
张玉妥1,2,李丛1,2,王培2(),李殿中2
1 沈阳理工大学材料科学与工程学院, 沈阳 110159
2 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室, 沈阳 110016
IN SITU SYNCHROTRON X-RAY DIFFRACTION INVESTIGATION ON TENSILE PROPERTIES OF 9Ni STEEL
Yutuo ZHANG1,2,Cong LI1,2,Pei WANG2(),Dianzhong LI2
1 College of Materials Science and Engineering, Shenyang Ligong University, Shenyang 110159, China
2 Shenyang National Laboratory for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China
全文: PDF(952 KB)   HTML  
摘要: 

利用热膨胀仪、同步辐射高能X射线衍射、XRD和TEM等对经淬火+两相区处理+不同温度回火处理的9Ni钢中逆变奥氏体含量、逆变奥氏体在室温单轴拉伸过程的形变诱导相变及其对强度的影响规律进行了研究. 结果表明, 经780 ℃淬火和680 ℃两相区处理后, 实验钢中不含逆变奥氏体, 而在随后的回火过程中产生一定量的逆变奥氏体. 逆变奥氏体含量随回火温度的上升先升高而后降低, 600 ℃回火时逆变奥氏体含量最高. 在室温拉伸过程中, 逆变奥氏体的形变诱导相变开始于宏观屈服之后, 在颈缩前基本全部转变成马氏体, 从而屈服强度随回火温度的升高先减小后增大, 600 ℃回火时屈服强度最小; 抗拉强度随回火温度的升高而增大, 640 ℃回火时抗拉强度最大.

关键词 9Ni钢原位同步辐射X射线衍射拉伸性能逆变奥氏体形变诱导相变    
Abstract

9Ni steel has been widely used in liquid natural gas tanks and pipelines because of its excellent toughness at low temperature after quenching, larmellarizing and tempering heat treatment. Recently, in the cryogenic field it is used in some forgings, which have a strict demanding on the strength of this material. In order to clarify the relationship between the strength and the reversed austenite in the 9Ni steel after different temperature tempering, a systematic investigation on the amount of reversed austenite, deformation induced phase transformation (DIPT) of reversed austenite and its influence on the mechanical properties of 9Ni steel has been carried out by dilatometer, in situ synchrotron high-energy X-ray diffraction, XRD and TEM. The experimental results indicated that the amount of reversed austenite showed a parabolic trend with increase of tempering temperature and obtained the highest value after 600 ℃ tempering. And the DIPT of reversed austenite occurred after yielding during uniaxial tension test. This phenomenon induced that the yield strength of the experimental steel decreased to a minimum value after 600 ℃ tempering, and then, the value increased with further the increase of tempering temperature. However, the tensile strength of experimental steel increased with the increase of tempering temperature and reached the maximum after 640 ℃ tempering, because almost all of the reversed austenite transforms to martensite before necking.

Key words9Ni steel    in situ synchrotron radiation X-ray diffraction    tensile property    reversed austenite    deformation induced phase transformation
收稿日期: 2015-08-30      出版日期: 2016-01-27
基金资助:*国家自然科学基金资助项目 51201167

引用本文:

张玉妥,李丛,王培,李殿中. 9Ni钢拉伸性能的同步辐射高能X射线原位研究*[J]. 金属学报, 2016, 52(4): 403-409.
Yutuo ZHANG,Cong LI,Pei WANG,Dianzhong LI. IN SITU SYNCHROTRON X-RAY DIFFRACTION INVESTIGATION ON TENSILE PROPERTIES OF 9Ni STEEL. Acta Metall, 2016, 52(4): 403-409.

链接本文:

http://www.ams.org.cn/CN/10.11900/0412.1961.2015.00460      或      http://www.ams.org.cn/CN/Y2016/V52/I4/403

图1  9Ni钢经淬火和两相区处理及不同温度回火后的显微组织
图2  9Ni钢中逆变奥氏体体积分数随回火温度的变化
图3  9Ni钢的室温单轴拉伸强度随回火温度的变化
图4  原位拉伸实验中9Ni钢中逆变奥氏体含量随工程应力变化的曲线
图5  原位拉伸实验中9Ni钢的加工硬化指数和逆变奥氏体含量随真应变的变化曲线
图6  未变形、加载应力至500和700 MPa时9Ni钢的TEM明场、暗场像和SAED谱
图7  9Ni钢经淬火和两相区处理后的XRD谱
图8  9Ni钢经淬火和两相区处理后的热膨胀曲线
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