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发表于 2007-7-9 18:23:42
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来自： 中国云南红河哈尼族彝族自治州
新型超低碳贝氏体钢可得到具有高密度位错亚结构的均匀细小贝氏体组织和高强度、高韧性及可焊性配合的综合机械性能。低碳贝氏体钢的化学成分必须是：即使在大断面缓慢冷却的情况下，也能在贝氏体转变区发生相变，从而获得一个高强度。与此相反，它在高的冷却速度下却不允许形成马氏体，此外这种钢必须具有高韧性以防止裂纹形成和脆性断裂。如果能成功地通过适当的化学成分和轧制时的快速冷却使γ-α相变的温度降低，就可在600～650℃的温度进行轧制。这样就可以通过晶粒细化和高的位错密度进一步强化。为了转变成贝氏体，可通过加入Mo、B延迟铁素体和珠光体转变时间，还可以通过加入Mn、Ni来改变转变温度。Nb具有双重作用，固溶状态下，可推迟铁素体的形成;而在析出的情况下，通过奥氏体晶粒细化来降低淬透性。V、Ti具有相似但稍差一些的作用。碳当量的降低必然会抑制马氏体的形成，与高碳贝氏体相比，在改善焊接性能和韧性方面还具有特殊意义。此时的碳含量低于0.01%～0.10%。含有低碳贝氏体钢的组织由上贝氏体和下贝氏体及马氏体的混合体组成。此外，在碳含量低于0.10%时还有另外的成分，名称不统一，如无碳贝氏体、针状铁素体、分解铁素体或密实铁素体等等。这种组织的特点通常是针状，并通过不规则晶胞而造成大量位错。应该把这种组织与“真正的”贝氏体区别开来，因为它不是由奥氏体分解形成的，而且不含碳化物。与马氏体相反，该组织不是通过一个分解过程产生，主要是通过一个快速进行的再扩散过程产生的。改善上贝氏体组织韧性的方法还有控制较小的奥氏体晶粒度以及降低碳含量，尽管密实铁素体表现出较高的强度，但含有多边形铁素体和含量密实铁素体的钢在晶粒度相同时，具有同样的脆性转变温度。含碳约0.10%～0.20%的B-Mo钢其屈服极限约为500MPa，加入铌钒钛，提高锰含量，可使韧性大大改善。
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进一步发展的目标是：（1）不含硼的Mn-Mo-Nb钢。这种钢具有由多边形铁素体和密实铁素体组成的一种晶粒非常细的混合组织。轧制状态下得到550～600MPa的屈服极限，还可以通过回火再提高。回火产生了时效硬化，并消除了贝氏体组织和马氏体晶界的应力。（2）含碳量低于0.01%、锰含量达到5%的钢。一般来说，脆性转变温度可通过碳含量的降低和锰含量的提高得到改善。高的锰含量可以抑制多边形铁素体的形成。如果锰作为合金元素单独使用时，则会产生脆化现象。因为没有微合金元素造成的细晶粒硬化作用。- y9 R# n+ }; o* P) O, R; e
2 O, B5 p6 {# A4 Y 可以期望含低碳贝氏体组织加钼的调质钢在较薄的厚度范围内进行控轧，其屈服极限可以达到680MPa；或用价格较低的合金元素B来代替部分较贵重的合金元素。由于可以达到非常低的脆性转变温度，因此，含低碳贝氏体组织的钢就能与镍合金低温钢相竞争。故除了强度和韧性外，发展的主要着眼点是在焊接中和焊接后或在振动疲劳负荷条件下钢的加工和使用特性。含极低碳贝氏体组织的钢，在轧制状态下的屈服极限可达600MPa，回火后可达700MPa，在这种钢中起附加作用的大量的亚晶界和高的位错密度，其金相组织为针状铁素体。 |
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