發(fā)布時間：2022-01-04 07:53

　　無碳化物貝氏體/馬氏體復相高強鋼具有比同等強度馬氏體鋼更優(yōu)異的韌性和塑性,被廣泛應用到軌道交通、機械、建筑等領域。文章概述了低成本Mn-Si-Cr系無碳化物貝氏體/馬氏體復相鋼近年來在合金化設計、工藝設計、微觀組織、強韌化機理、強塑化機理、延遲斷裂及疲勞性能等方面取得的研究成果。特別介紹了近年來筆者在BQ&P工藝處理CFB/M復相鋼方面的工作進展,經過BQ&P處理之后,CFB/M復相鋼顯示了更優(yōu)異的強度、塑性、韌性和疲勞性能的匹配。最后簡單介紹了Mn-Si-Cr系無碳化物貝氏體/馬氏體復相鋼在不同領域的應用情況,特別是其在重載高速鐵路領域的應用現狀和前景。 

【文章來源】：材料導報. 2017,31(21)北大核心EICSCD

【文章頁數】：8 頁

【部分圖文】：

圖１典型的無碳化物貝／馬復相組織的ＳＥＭ圖Ｆｉｇ．１ＳＥＭｉｍａｇｅｏｆｔｙｐｉｃａｌｃａｒｂｉｄｅ－ｆｒｅｅ

貝／馬復相鋼的疲勞性能研究表明，當鋼的抗拉強度超過１２００ＭＰａ（４０ＨＲＣ）時，疲勞數據的離散性增大，如圖４所示［１３］。以工業(yè)上常用的４０Ｃｒ鋼為例，淬火后隨著回火溫度降低，鋼的抗拉強度提高，疲勞強度也提高；但是當抗拉強度超過１２００ＭＰａ時，隨著抗拉強度的增加，疲勞強度提高的幅度逐漸減�。黄姳龋ㄆ趶姸扰c抗拉強度之比）由０．５降低至０．３左右［１４］，如圖５所示。因此，改善超高強鋼的疲勞強度、提高其性能穩(wěn)定性是目前人們關注的熱點。圖４１５種鋼淬火回火后硬度與彎曲疲勞強度的關系［１３］Ｆｉｇ．４Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄｔｈｅｒｏｔａｒｙｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｏｆｔｈｅ１５ｋｉｎｄｓｏｆｓｔｅｅｌｓ［１３］圖５４０Ｃｒ鋼的抗拉強度與疲勞極限的關系［１４］Ｆｉｇ．５Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｍｉｔａｎｄｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅ４０Ｃｒｓｔｅｅｌ［１４］于洋等［１５］對比了具有不同殘余奧氏體含量的ＣＦＢ／Ｍ復相高強鋼與商用３０ＣｒＭｎＳｉＡ高強鋼的疲勞裂紋擴展門檻值和疲勞裂紋擴展速率，結果如表４所示，可見ＣＦＢ／Ｍ復相表４不同顯微組織的高強鋼的疲勞裂紋門檻值和裂紋擴展速率Ｔａｂｌｅ４Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄａｎｄｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｆａｔｉｇｕｅｃｒａｃｋｏｆｔｈｅｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｓｔｅｅｌｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ編號顯微組織ΔＫｔｈＭＰａ·ｍ１／２裂紋擴展

是當抗拉強度超過１２００ＭＰａ時，隨著抗拉強度的增加，疲勞強度提高的幅度逐漸減��；疲強比（疲勞強度與抗拉強度之比）由０．５降低至０．３左右［１４］，如圖５所示。因此，改善超高強鋼的疲勞強度、提高其性能穩(wěn)定性是目前人們關注的熱點。圖４１５種鋼淬火回火后硬度與彎曲疲勞強度的關系［１３］Ｆｉｇ．４Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄｔｈｅｒｏｔａｒｙｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｏｆｔｈｅ１５ｋｉｎｄｓｏｆｓｔｅｅｌｓ［１３］圖５４０Ｃｒ鋼的抗拉強度與疲勞極限的關系［１４］Ｆｉｇ．５Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｍｉｔａｎｄｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅ４０Ｃｒｓｔｅｅｌ［１４］于洋等［１５］對比了具有不同殘余奧氏體含量的ＣＦＢ／Ｍ復相高強鋼與商用３０ＣｒＭｎＳｉＡ高強鋼的疲勞裂紋擴展門檻值和疲勞裂紋擴展速率，結果如表４所示，可見ＣＦＢ／Ｍ復相表４不同顯微組織的高強鋼的疲勞裂紋門檻值和裂紋擴展速率Ｔａｂｌｅ４Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄａｎｄｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｆａｔｉｇｕｅｃｒａｃｋｏｆｔｈｅｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｓｔｅｅｌｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ編號顯微組織ΔＫｔｈＭＰａ·ｍ１／２裂紋擴展速率Ｐａｒｉｓ方程ＲＡ／％Ｕ２０ＳｉＣＦＢ／Ｍ５．１０ｄａｄｎ＝２×１０－９ΔＫ３．４２９３８．４Ｕ２０ＳｉＮｂＣＦＢ／Ｍ６．１３ｄａｄｎ＝１×１０－１３ΔＫ６．２０１２１１．１Ｕ２０ＳｉＮｂ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Q-P-T處理貝氏體/馬氏體復相高強鋼疲勞斷裂特性研究[J]. 桂曉露,張寶祥,高古輝,趙平,白秉哲,翁宇慶.  金屬學報. 2016(09)
[2]Tempering Behavior of Ductile 1700 MPa Mn-Si-Cr-C Steel Treated by Quenching and Partitioning Process Incorporating Bainite Formation[J]. Guhui Gao,Han Zhang,Xiaolu Gui,Zhunli Tan,Bingzhe Bai.  Journal of Materials Science & Technology. 2015(02)
[3]1500MPa級貝氏體/馬氏體復相高強鋼的疲勞斷裂特性[J]. 韋東遠,顧家琳,方鴻生,白秉哲.  金屬學報. 2003(07)
[4]1500MPa級經濟型貝氏體/馬氏體復相鋼的組織與性能[J]. 方鴻生,劉東雨,常開地,張弛,顧家琳,張文征,白秉哲,楊志剛.  鋼鐵研究學報. 2001(03)
[5]1500MPa級經濟型貝氏體/馬氏體復相鋼的合金設計[J]. 劉東雨,方鴻生,陳顏堂,白秉哲,張文征,徐平光.  金屬熱處理. 2000(10)

博士論文
[1]Mn-Si-Cr系貝/馬復相高強鋼超高周疲勞行為及機理研究[D]. 于洋.清華大學 2010



本文編號：3567984