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<sup>*</sup>

doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00672

金属学报

2014, Vol. 50

Issue (4): 447-453 DOI: 10.3724/SP.J.1037.2013.00672

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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^*

温涛, 胡小锋宋元元, 闫德胜, 戎利建(

)

中国科学院金属研究所, 沈阳 110016

EFFECT OF TEMPERING TEMPERATURE ON CARBIDE AND MECHANICAL PROPERTIES IN A Fe-Cr-Ni-Mo HIGH-STRENGTH STEEL

WEN Tao, HU Xiaofeng, SONG Yuanyuan, YAN Desheng, RONG Lijian(

)

Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016

引用本文:

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.
Tao WEN, Xiaofeng HU, Yuanyuan SONG, Desheng YAN, Lijian RONG. EFFECT OF TEMPERING TEMPERATURE ON CARBIDE AND MECHANICAL PROPERTIES IN A Fe-Cr-Ni-Mo HIGH-STRENGTH STEEL[J]. Acta Metall Sin, 2014, 50(4): 447-453.

全文: PDF(3847 KB) HTML

摘要:

利用TEM和三维原子探针(3DAP)研究了一种Fe-Cr-Ni-Mo高强钢中碳化物随回火温度的变化及其对力学性能的影响. 结果显示, 回火温度较低(400 ℃)时, 钢中析出M₃C合金渗碳体及M₇C₃合金碳化物, M为Fe, Cr和Mn的组合, 其中M₃C长度约为1 μm, 而M₇C₃尺寸较小, 小于200 nm; 回火温度较高时(500和600 ℃), 碳化物析出数量增加, 但M₃C合金渗碳体尺寸变小, 数量减少甚至不出现, 同时析出尺寸较小的M₂C和M₆C(小于200 nm); 继续提高回火温度(650 ℃), 除M₂C外还出现MC型碳化物, 其尺寸小于100 nm, 析出数量减少. 合金碳化物M₂C, M₆C和MC的合金元素主要以V, Cr和Mo为主. 高强钢的强度随回火温度的升高而下降, 但在500~600 ℃回火温度区间, 由于V碳化物析出会引起二次硬化效果, 强度下降不明显, 因此实验钢在530~600 ℃内回火后可获得较好的强韧性配合.

关键词 ： Fe-Cr-Ni-Mo, 高强钢, 碳化物, 回火温度, 低温冲击韧性

Abstract：

The variation of carbides with tempering temperature in a Fe-Cr-Ni-Mo high-strength steel and their effect on mechanical properties are investigated by means of TEM and three-dimensional atom probe (3DAP). The results show that there mainly appear M₃C and M₇C₃ when tempering temperature is rather low (400 ℃), the former is thick with a length of about 1 μm and the latter is fine and the length is less than 200 nm, and M is composed of Fe, Cr and Mn. Tempering at 500 and 600 ℃, the amount of carbide increases gradually, and there appear M₂C and M₆C types of carbide which are both less than 200 nm in length, simultaneously M₃C becoming fine or disappear. When tempering temperature further increases to 650 ℃, besides M₂C there also appears MC type of carbide. The size of both M₂C and MC are less than 100 nm, meanwhile the amount of carbide decreases. The M of M₂C, M₆C and MC is a combination mainly of Cr, Mo and V. The strength of the Fe-Cr-Ni-Mo high-strength steel gradually reduces with increasing tempering temperature, but the downtrend of strength is rather small when tempering temperature is in the range of 500~600 ℃, owing to secondary hardening induced by the appearance of V-carbide. In short, the high-strength steel could obtain better combination of strength and impact toughness after tempering at about 530~600 ℃.

Key words： Fe-Cr-Ni-Mo high-strength steel carbide tempering temperature impact toughness at low- temperature

收稿日期: 2013-10-23

ZTFLH:

TG161

基金资助:*国家自然科学基金重大研究计划资助项目 91226204

作者简介: null

温涛, 男, 1985年生, 博士生

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