金属学报  2011, Vol. 47 Issue (5): 513-519    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2010.00550

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回火温度对Mn系低碳贝氏体钢的低温韧性的影响

高古辉, 张寒, 白秉哲

清华大学材料科学与工程系先进材料教育部重点实验室, 北京 100084

EFFECT OF TEMPERING TEMPERATURE ON LOW TEMPERATURE IMPACT TOUGHNESS OF A LOW CARBON Mn-SERIES BAINITIC STEEL

GAO Guhui ZHANG Han BAI Bingzhe

Key Laboratory of Advanced Materials of Ministry of Education, Department of Material Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084

高古辉 张寒 白秉哲. 回火温度对Mn系低碳贝氏体钢的低温韧性的影响[J]. 金属学报, 2011, 47(5): 513-519.
, , . EFFECT OF TEMPERING TEMPERATURE ON LOW TEMPERATURE IMPACT TOUGHNESS OF A LOW CARBON Mn-SERIES BAINITIC STEEL[J]. Acta Metall Sin, 2011, 47(5): 513-519.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(1408 KB)   摘要: 研究了回火温度对Mn系低碳贝氏体钢(LCMB)组织及低温冲击韧性的影响. 显微组织分析表明, LCMB钢的轧态组织以贝氏体板条为主, 经460 ℃回火2 h后, 部分贝氏体板条开始粗化, 经600 ℃回火2 h 后, 出现准多边形铁素体组织, 并观察到少量铁素体再结晶现象. 对力学性能的测试结果表明, LCMB钢板经460 ℃回火2 h后达到最佳的强韧性配合, 屈服强度保持在725 MPa, -40 ℃ Charpy冲击功 AKV为146 J, 冲击断口呈现明显的韧性断裂形貌, 韧脆转变温度由轧态的-18 ℃降低至-48 ℃. EBSD和TEM分析表明, 低温韧性的改善是由于在回火过程中贝氏体板条的回复引起的大角度晶界比例增加及有效晶粒尺寸降低造成的. 关键词 ： 低碳贝氏体钢,  回火组织,  低温冲击韧性,  回复组织,  组织细化     Abstract：In order to reduce the cost of alloying elements, low carbon Mn series bainitic steels have been developed. The effect of tempering temperature on the microstructure and low temperature impact toughness of a low carbon Mn-series steel has been investigated in the present study. The as rolled steel plate samples with 30 mm thickness were tempered from 280 ℃ to 600 ℃ for 2 h. Metallographic microstructure show that the< microstructure of the as-rolled steel is mostly bainite laths. Bainite laths start to merge and broaden after tempering at 460 ℃, and quasi--polygonal ferrite structures could be revealed after tempering at 600 ℃. Compared with the as-rolled steel, after tempering at 460 ℃, the yield strength of the steel changes slightly, remaining 725 MPa, while the Charpy absorbed energy at $-$40 ℃ increases from 38 J to 146 J, and the ductile-brittle transition temperature (DBTT) decreases from -18 ℃ to -48 ℃. The EBSD and TEM results indicate that the improvement of low temperature impact toughness after tempering at 460 ℃ is caused by the increase of fraction of high angle boundaries and the decrease of effective grain size during the recovery process of bainite laths. Key words： low carbon bainitic steel    tempering microstructure    low temperature impact toughness    recovery process    microstructure refinement 收稿日期: 2010-10-15      ZTFLH:  TG146.2   基金资助: 北京市科技计划资助项目D08050303450804 作者简介: 高古辉, 男, 1987年生, 博士生 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 高古辉 张寒 白秉哲 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/10.3724/SP.J.1037.2010.00550      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2011/V47/I5/513 [1] Thompson S W, Colvin D J, Krauss G. Metall Trans, 1990; 21A: 1493 [2] Park K T, Kim Y S, Lee J G. Mater Sci Eng, 2000; A293: 165 [3] Feng C. PhD Thesis, Tsinghua University, Beijing, 2010 (冯春. 清华大学博士学位论文, 北京, 2010) [4] Feng C, Fang H S, Bai B Z, Zheng Y K. Acta Metall Sin, 2010; 46: 473 (冯春, 方鸿生, 白秉哲, 郑燕康. 金属学报, 2010; 46: 473) [5] Yoo J Y, Choo W Y, ParkTW, KimYW. ISIJ Int, 1995; 35: 1034 [6] Dhua S K, Ray A, Sarma D S. Mater Sci Eng, 2001; A318: 197 [7] Andrzej K L. J Mater Sci Technol, 2000; 106: 212 [8] Marder A R, Krauss G. Trans ASM, 1967; 60: 651 [9] Zhu K Y, Bouaziza Olivier, Oberbilliga Carla, Huang M X. Mater Sci Eng, 2010; A527: 6614 [10] Naylor J P, Blondeau R. Metall Trans, 1976; 7A: 891 [11] Shin S Y, Hong S M, Bae J H, Kim K, Lee S. Metall Mater Trans, 2009; 40A: 2333 [12] Takamura J, Mizoguchi S. Proc 6th Int Iron Steel Congr, Nagoya: ISIJ, 1990: 591 [13] Han S Y, Shin S Y, Seo C H, Lee H, Bae J H, Kim K, Lee S, Kim N J. Metall Mater Trans, 2009; 40A: 1851 [14] Wu H B, Shang C J, Yang S W, Hou H X, Ma Y P, Yu G L. Acta Metall Sin, 2004; 11: 1143 (武会宾, 尚成嘉, 杨善武, 侯华兴, 马玉璞, 于功利. 金属学报, 2004; 11: 1143) [15] Dunn C G, Daniels F W. Trans AIME, 1951; 191: 147 [1] 刘洁, 徐乐, 史超, 杨少朋, 何肖飞, 王毛球, 时捷. 稀土Ce对非调质钢中硫化物特征及微观组织的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(3): 365-374. [2] 李根, 兰鹏, 张家泉. 基于Ce变质处理的TWIP钢凝固组织细化[J]. 金属学报, 2020, 56(5): 704-714. [3] 杜瑜宾, 胡小锋, 姜海昌, 闫德胜, 戎利建. 回火时间对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢碳化物演变及力学性能的影响[J]. 金属学报, 2018, 54(1): 11-20. [4] 王学林,董利明,杨玮玮,张宇,王学敏,尚成嘉. Mn/Ni/Mo配比对K65管线钢焊缝金属组织与力学性能的影响*[J]. 金属学报, 2016, 52(6): 649-660. [5] 吴斯, 李秀程, 张娟, 尚成嘉. Nb对中碳钢相变和组织细化的影响*[J]. 金属学报, 2014, 50(4): 400-408. [6] 温涛, 胡小锋 宋元元, 闫德胜, 戎利建. 回火温度对一种Fe-Cr-Ni-Mo高强钢碳化物及其力学性能的影响*[J]. 金属学报, 2014, 50(4): 447-453. [7] 贾晓帅,左训伟,陈乃录,黄坚,唐新华,戎咏华. 经新型Q－P－T工艺处理后Q235钢的组织与性能[J]. 金属学报, 2013, 49(1): 35-42. [8] 彭云 王爱华 肖红军 田志凌. Cu对690 MPa级HSLA钢熔敷金属组织形成和细化的作用[J]. 金属学报, 2012, 48(11): 1281-1289. [9] 兰亮云 邱春林 赵德文 李灿明 高秀华 杜林秀. 低碳贝氏体钢焊接热影响区中不同亚区的组织特征与韧性[J]. 金属学报, 2011, 47(8): 1046-1054. [10] 李龙飞 李伟 孙祖庆 杨王玥. 基于离异共析转变的共析钢组织细化[J]. 金属学报, 2009, 45(6): 704-710. [11] 崔雷 杨善武 王树涛 高克玮 贺信莱. 锈层损伤对低碳贝氏体钢在含Cl-环境中腐蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2009, 45(4): 442-449. [12] 王树涛; 杨善武; 高克玮; 沈晓安; 贺信莱 . 新型低碳贝氏体钢在含氯离子环境中的腐蚀行为和表观力学性能的变化[J]. 金属学报, 2008, 44(9): 1116-1124 . [13] 刘庆冬; 刘文庆; 王泽民; 周邦新 . Nb-V微合金钢中碳化物析出的三维原子探针表征[J]. 金属学报, 2008, 44(7): 786-790 . [14] 周吉学; 汪彬; 童文辉; 杨院生 . Sr对AZ91D镁合金枝晶生长和相析出的影响[J]. 金属学报, 2007, 43(11): 1171-1175 . [15] 刘生发; 黄尚宇; 徐萍 . Ce对AZ91镁合金铸态组织细化的影响[J]. 金属学报, 2006, 42(4): 443-448 . Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed