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回火温度对低碳贝氏体钢组织性能的影响

镇凡1乔坤2赵庆义2曲锦波1

（1.江苏省(沙钢)钢铁研究院，张家港215625；2.沙钢集团钢板总厂，张家港215625）

摘要利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等实验方法，研究了回火温度对低碳贝氏体钢组织和性能的影响。
结果表明，回火温度对钢的屈服强度的影响明显，而对抗拉强度的影响较小。随着回火温度的升高，屈服强度增加，
增幅达93MPa，冲击韧性大幅提高并在600℃时达到最大值。回火前后力学性能的变化主要与回火后细小粒子的析
出以及大块MA岛的分解和分解后碳化物的球化有关。随着回火温度的增加，贝氏体铁素体基体位错密度降低，碳
浓度降低，逐渐析出碳化物，并出现了准多边形铁素体组织，MA岛中的马氏体与残余奥氏体分解，析出碳化物，
碳化物由长条状到粗短条状、再到颗粒状。
关键词回火温度MA岛粒状贝氏体析出

EffectofTemperingTemperatureonMicrostructureand
MechanicalPropertiesofLowCarbonBainiticSteel
ZhenFan1QiaoKun2ZhaoQingyi2QuJinbo1

(1.InstituteofResearchofIronandSteel(IRIS),Sha-steel,Zhangjiagang,215625;
2.SteelPlatePlant,Sha-steel,Zhangjiagang,215625)

AbstractTheeffectoftemperingtemperatureonthemicrostructureandmechanicalpropertyoflowcarbonbainiticsteel
wasinvestigatedbyusingscanningelectronmicroscopyandtransmissionelectronmicroscopy.Theresultsshowthatthe
effectoftemperingtemperatureonyieldstrengthismuchhigherthanthatontensilestrength.Theyieldstrengthofthesteel
temperedat650℃exhibitsanincreasesof93MPacomparedwiththatoftheas-rolledstate.Theimpacttoughnessincreases
withtheincreaseoftemperingtemperature.Throughanalysisitisconcludedthatthemajorchangeofmechanicalproperties
aftertemperinghasaconnectionwithdispersiveprecipitatesanddecompositionofMAislandsandspheroidizingof
carbides.Astheincreaseoftemperingtemperature,thedislocationdensityandcarbonconcentrationdecrease,carbide
precipitationandquasi-polygonalferriteappears.Meanwhile,MAconstituentsdecomposeandtheshapeofcarbides
changesfromlongstriptoshortandthentogranular.
Keywordstemperingtemperature,martensiteausteniteisland,granularbainite,precipitation

1引言
低碳贝氏体钢是一类高强度、高韧性的多用型钢种，由于该钢具有工艺简单、强韧性好、易于成型以及
优良的焊接性能等众多优点，目前已在工程机械、煤矿机械、造船和钢结构等领域得到广泛应用[1,2]。低碳
贝氏体钢组织类型复杂多样，一般为准多边形铁素体、针状铁素体、粒状贝氏体、板条贝氏体以及MA岛
等几种非平衡组织的混合组织[1]。此类钢大幅减少了碳的含量，钢的强度不再依赖碳的含量，而是以贝氏体
基体组织的位错强化、细晶强化及Nb、V、Ti微合金元素的析出强化为主，从而使该类钢强韧性匹配极佳[3,4]。
控轧控冷后的热处理制度对低碳贝氏体钢的显微组织及析出行为具有显著影响，而组织类型、第二相粒子的

镇凡，男，硕士，从事金属材料研发，[e-mail]
回火温度对低碳贝氏体钢组织性能的影响

析出行为等共同决定了低碳贝氏体钢的最终力学性能[5-7]，因而热处理制