Ni含量对 Cu沉淀强化钢组织与力学性能的影响.pdf

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1、第４１卷第３期Ｖｏｌ畅４１Ｎｏ畅３２０１６年３月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＭａｒｃｈ２０１６材料研究Ni含量对Cu沉淀强化钢组织与力学性能的影响１，２２１２２２陈刚，潘涛，李才巨，罗小兵，柴锋，苏航（１．昆明理工大学材料科学与工程学院，云南昆明　６５００９３；２．钢铁研究总院工程用钢所，北京　１０００８１）摘要：对不同Ｎｉ含量的Ｃｕ沉淀强化钢进行９００℃淬火＋５５０℃回火热处理，研究了Ｎｉ含量对Ｃｕ沉淀强化钢显微组织和力学性能的影响，并用透射电镜分析探讨了Ｎｉ含量对富Ｃｕ相颗粒尺寸和间距的影响。结果表明，随着Ｎｉ含量提高（０．９９％～３．４７％）试验钢的强度增加，韧

2、脆转变温度降低。Ｎｉ含量低的试验钢中富Ｃｕ相颗粒尺寸粗大间距较宽，而Ｎｉ含量高的试验钢中富Ｃｕ相颗粒分布密集，且相对细小。关键词：Ｎｉ含量；铜沉淀强化钢；力学性能；富Ｃｕ相中图分类号：TG146．1文献标志码：A文章编号：0254-6051（2016）03-0155-05EffectsofNicontentonmicrostructureandpropertiesofCuprecipitationstrengthenedsteel１，２２１２２２ＣｈｅｎＧａｎｇ，ＰａｎＴａｏ，ＬｉＣａｉｊｕ，ＬｕｏＸｉａｏｂｉｎｇ，ＣｈａｉＦｅｎｇ，ＳｕＨａｎｇ（１．ＦａｃｕｌｔｙｏｆＭａｔｅｒｉ

3、ａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＫｕｎｍｉｎｇＹｕｎｎａｎ６５００９３，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｔｅｅｌ，ＣｅｎｔｒａｌＩｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＣｕｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄｓｔｅｅｌｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＮｉｃｏｎｔｅｎｔｓｗｅｒｅｑｕｅｎｃｈｅｄａｔ９００℃ａｎｄｔｅｍｐｅｒｅｄａｔ５５０℃，ａｎｄｅｆｆｅｃｔｓｏｆＮｉｃｏｎ

4、ｔｅｎｔｏｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｎｅｆｆｅｃｔｏｆＮｉｃｏｎｔｅｎｔｏｎｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅａｎｄｄｉｓｔａｎｃｅｏｆＣｕ-ｒｉｃｈｐｈａｓｅｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆＴＥＭａｎａｌｙｓｉｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆＮｉｃｏｎｔｅｎｔ（ｆｒｏｍ０．９９％ｔｏ３．４７％），ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｓｉｎｃｒｅａｓｅｓｇｒａｄｕａｌｌｙ，ａｎｄｔｈｅｄｕｃｔｉｌｅ-ｂｒｉｔｔｌｅｔｒａ

5、ｎｓｉｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｓ．ＴｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｏｆｔｈｅｒｉｃｈｃｏｐｐｅｒａｒｅｌａｒｇｅｗｉｔｈｌｏｎｇｅｒｄｉｓｔａｎｃｅｉｎｔｈｅｌｏｗｅｒＮｉｃｏｎｔｅｎｔｓｔｅｅｌ，ｗｈｉｌｅｉｎｔｈｅｈｉｇｈｅｒＮｉｃｏｎｔｅｎｔｓｔｅｅｌｔｈｅｒｉｃｈｃｏｐｐｅｒｐａｒｔｉｃｌｅｓａｒｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｍａｌｌａｎｄｄｅｎｓｅｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ．Keywords：Ｎｉｃｏｎｔｅｎｔ；Ｃｕｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄｓｔｅｅｌ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；Ｃｕ-ｒｉｃｈｐｈａｓｅ低碳Ｃｕ沉淀强化钢作为

6、一种力学性能和焊接性影响的研究较少，本文研究了Ｎｉ含量对Ｃｕ沉淀强化能优良的低合金结构钢，广泛应用于造船、管线和采油钢力学性能的影响，并探讨了强化机制，为钢厂生产时［１］平台等领域。在传统的ＨＹ（ｈｉｇｈｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈ）系的成分控制提供参考。列钢的基础上采用超低碳合金设计思路，通过降低碳当量有效改善了钢的焊接性能，并在钢中添加较高含１　试验材料与方法量的Ｃｕ（１．０％～１．８％），利用Ｃｕ的沉淀强化以及试验材料采用５０ｋｇ真空感应炉冶炼，化学成分Ｎｂ、Ｔｉ的微合金化，通过淬火＋回火（ＱＴ）热处理工艺如表１所示。可见，６炉试验钢成分除Ｎｉ含量外，其［２-４］提高钢的强度和

7、韧性，获得良好的综合性能。余成分含量相近，其Ｎｉ含量（质量分数，下同）分别为Ｃｕ沉淀强化钢具有较高的Ｃｕ含量，马氏体基体０．９９％、１．５２％、１．９７％、２．４８％、３．００％和３．４７％。中析出弥散的富Ｃｕ相产生沉淀硬化而使钢强化。研试验钢在１２００℃均匀化处理３ｈ，然后锻造成截面尺［５］究发现，Ｃｕ析出相中会发生Ｍｎ、Ｎｉ等元素的偏聚，寸为１１０ｍｍ×４０ｍｍ的锻坯；对锻坯在１２００℃轧制影响富Ｃｕ相的成分、形貌、尺寸、数量和分布。Ｊｉａｏ前保温２ｈ后进行多道次