奥氏体预应变对低碳贝氏体钢相变及形态的影响高古辉冯春白秉哲清华人学材料系，先进材料教育部重点实验室摘要在高层建筑、船舶、桥梁、海洋平台、管线、汽车灯领域中对人量使用的钢铁材料提出了高强度、高韧性、易焊接、长寿命、低成本和‘肖能环保的要求。为了进一步改善焊接性能和低温韧性，超低碳贝氏体钢（ＵＬＣＢ）和低合金高强钢（ＨＳＬＡ）钢得到了广‘泛关注。这些钢板一股都采用Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ的微合金化以达到组织细化和析出硬化的目的，同时结合控轧空冷技术得剑良好的强韧性配合。为了：１了约成本和简化一Ｉ：艺，清华人学贝氏体推Ｊ＇．中心研发了低碳（＂－０．１５）及低低碳（＂－－０．０７）Ｍｎ．Ｓｉ—Ｃｒ系贝氏体钢，其具有的仿晶界铁索体／粒状贝氏体组织具有良好的强韧性和焊接性能。为了细化组织和改善韧性，ＨＳＬＡ和ＵＬＣＢ钢一般均采用奥氏体预变形和快速冷却ｊ【：艺，随着控轧控冷技术的发展，这一工艺也被广泛采用。王建平等研究了奥氏体形变对空冷仿晶界铁素体／粒状贝氏体组织的影响，研究表明：随着形变量的增加、形变温度的降低，仿晶界铁素体得到显著细化，同时更加细小的晶内铁素体出现；变形增加贝氏体铁素体的形核位置，粒状贝氏体晶团得到细化，Ｍ／Ａ岛分布趋于杂乱，尺寸减小。本文在此基础上进一步优化低碳Ｍｎ．Ｓｉ－Ｃｒ系贝氏体钢，采用Ｎｂ微合金化和控冷技术，利用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热／力模拟实验机研究了奥氏体预应变对贝氏体组织形态的影响。实验钢成分为Ｃ０．０６－０．０８，ｓｉ０．６．１．０，ｋｉｎ１．５－２．５，Ｎｂ０．０６，其动态ＣＣＴ如图ｌ所示，经１２５０℃奥氏体化后以１℃／ｓ冷却至８５０℃保温ｌＯｓ，以５ｓ＂１变形速度变形３０％，再以ｌＯ℃／ｓ的冷速冷却到不同温度（Ｔ）水淬，将朱转变的奥氏体转变成马氏体，再利用扫描电镜（ＳＥＭ）观察不同上艺下的室温组织。图ｌ试验钢动态ＣＣＴ（８５０℃变形３０％）图２ａ为试验钢变形后冷却至７００℃水淬后的组织，发现先共析铁素体开始在晶界处形核。当冷却至６５０℃水淬时，铁素体开始在滑移带处形核（见图２ｂ），该类铁索体的出现可以分割原奥氏体晶粒，起到细化组织的作用。当冷却至６００℃水淬时，品内铁素体开始出现（见图２ｃ），这可能与变形产生的位错结构等缺陷的形成有关，王建平等认为品内铁素体的出现将产生“软钉扎”作用，将阻止铁素体片条的进一步长人并可能改变其规则的片条形状，４７有利丁细化纽＃ｌ。专玲却至５００＂Ｃ水淬时．将在央尔处形成少城的计状铁索体（见蚓２ｄ）．进步细化原舆氏体晶粒。由毗ｌ呵知，变）＊斤试验钢冷却过程。ｐ将依玖庄品界处、滑移带、品粒内、囊船处形成铁索体鼎织，其将凡人细化原奥氏体・¨札．同时将进步影响眦氏体纽０啪转变。削１不同黼地淬火后的铁素体组纵（ａ品界处铁袭体，ｂ滑移带铁素体一品内铁索体，ｄ引状铁索体）甫试验钢动态ＣＣＴ可知．试验＿；６Ｉ在５００＂Ｃ＇开始人址蛙十ｍ氏体转盘，这和针状铁索体ｆ“。生的温度医间接近。先兆忻铁素体时ｍ氏体转变的影响，ｌｉ前有定的争论。本文研究表明，铁素体转变｝Ｉ贝氏体转变几有独立的Ｃ曲线。铁袭体形核后，开始沿定＾向Ｋ人，在Ｋ人过稚中不断向舆氏体中排碳，使铁索体与奥氏体边界的含碳蛙逐渐增加．专兜氏体的碳肯姑达到临界值时，铁索体停ｌｒｋ人．出现锯齿状界面。如刚３、４所示，试验制冷却事６００℃和５５０℃水淬后铁索体含苗基本一致，此时址于奥氏体稳定Ｋ。随着过拎度的进一步增加．小氏体开始存铁索体锯齿状界面处形核，如幽４ａ所不。铁素体对儿氏体的形态的影响主要表现在细化贝氏体粜尺寸（幽４ｂ）。幽３试验钢抟却拿６００℃ｆａ）和５５０。Ｃ（ｂ）水淬组纵剖４试验铜冷却至５肿℃水淬组绒