中低碳钢中的低温贝氏体组织与性能研究.doc

中低碳钢中的低温贝氏体组织与性能研究本文通过十分系统的热处理工艺研究了中低碳钢的组织与力学性能，探索出在中低碳钢中制备低温贝氏体组织的热处理工艺。研究结果表明，30MnSiCrAlNiMo低碳钢在温度区间Ms+10℃~Ms-20℃以0.5℃/min连续冷却转变可得到低温贝氏体组织，该组织由较细的贝氏体铁素体板条和薄膜状残余奥氏体组成，为了评估材料综合性能提出一种二维模型，发现30MnSiCrAlNiMo钢得到的低温贝氏体组织具有最佳的综合性能，且比其他工艺贝氏体转变得到的综合性能提高14%到49%。低温贝氏体组织存在较细的贝氏体铁素体板条和较高密度的位错，使组织具有较高的屈服强度、韧性及塑性，但加工硬化速率较低造成抗拉强度较低。在较高温度等温转变时组织中发现有细小碳化物析出，这种钢的抗拉强度和低温冲击韧性随着残余奥氏体含量增加呈单调降低趋势，延伸率则先随残余奥氏体的增加（<10vol%）而增大，随后保持相对不变。研究冷轧变形时，低温贝氏体组织中的残余奥氏体具有最佳的机械稳定性，而且随着等温温度降低，残余奥氏体的稳定性提高。同时低周疲劳试验结果表明连续转变得到的低温贝氏体组织具有最佳的低周疲劳寿命。研究43MnSiCrAlNiMo钢发现，在低温区连续转变得到最佳的组织和最优的力学性能，回火可以提高材料的强度韧性。