無碳化物貝氏體/馬氏體復(fù)相高強(qiáng)鋼具有比同等強(qiáng)度馬氏體鋼更優(yōu)異的韌性和塑性,被廣泛應(yīng)用到軌道交通、機(jī)械、建筑等領(lǐng)域。文章概述了低成本Mn-Si-Cr系無碳化物貝氏體/馬氏體復(fù)相鋼近年來在合金化設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、微觀組織、強(qiáng)韌化機(jī)理、強(qiáng)塑化機(jī)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(fù)相鋼方面的工作進(jìn)展,經(jīng)過BQ&P處理之后,CFB/M復(fù)相鋼顯示了更優(yōu)異的強(qiáng)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(fù)相鋼在不同領(lǐng)域的應(yīng)用情況,特別是其在重載高速鐵路領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景。 

【文章來源】：材料導(dǎo)報(bào). 2017,31(21)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

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

貝／馬復(fù)相鋼的疲勞性能研究表明，當(dāng)鋼的抗拉強(qiáng)度超過１２００ＭＰａ（４０ＨＲＣ）時(shí)，疲勞數(shù)據(jù)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(qiáng)度提高，疲勞強(qiáng)度也提高；但是當(dāng)抗拉強(qiáng)度超過１２００ＭＰａ時(shí)，隨著抗拉強(qiáng)度的增加，疲勞強(qiáng)度提高的幅度逐漸減��；疲強(qiáng)比（疲勞強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)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(qiáng)鋼的疲勞強(qiáng)度、提高其性能穩(wěn)定性是目前人們關(guān)注的熱點(diǎn)。圖４１５種鋼淬火回火后硬度與彎曲疲勞強(qiáng)度的關(guān)系［１３］Ｆｉｇ．４Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄｔｈｅｒｏｔａｒｙｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｏｆｔｈｅ１５ｋｉｎｄｓｏｆｓｔｅｅｌｓ［１３］圖５４０Ｃｒ鋼的抗拉強(qiáng)度與疲勞極限的關(guān)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(fù)相高強(qiáng)鋼與商用３０ＣｒＭｎＳｉＡ高強(qiáng)鋼的疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值和疲勞裂紋擴(kuò)展速率，結(jié)果如表４所示，可見ＣＦＢ／Ｍ復(fù)相表４不同顯微組織的高強(qiáng)鋼的疲勞裂紋門檻值和裂紋擴(kuò)展速率Ｔａｂｌｅ４Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄａｎｄｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｆａｔｉｇｕｅｃｒａｃｋｏｆｔｈｅｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｓｔｅｅｌｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ編號顯微組織ΔＫｔｈＭＰａ·ｍ１／２裂紋擴(kuò)展

是當(dāng)抗拉強(qiáng)度超過１２００ＭＰａ時(shí)，隨著抗拉強(qiáng)度的增加，疲勞強(qiáng)度提高的幅度逐漸減小；疲強(qiáng)比（疲勞強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)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(qiáng)鋼的疲勞強(qiáng)度、提高其性能穩(wěn)定性是目前人們關(guān)注的熱點(diǎn)。圖４１５種鋼淬火回火后硬度與彎曲疲勞強(qiáng)度的關(guān)系［１３］Ｆｉｇ．４Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄｔｈｅｒｏｔａｒｙｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｏｆｔｈｅ１５ｋｉｎｄｓｏｆｓｔｅｅｌｓ［１３］圖５４０Ｃｒ鋼的抗拉強(qiáng)度與疲勞極限的關(guān)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(fù)相高強(qiáng)鋼與商用３０ＣｒＭｎＳｉＡ高強(qiáng)鋼的疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值和疲勞裂紋擴(kuò)展速率，結(jié)果如表４所示，可見ＣＦＢ／Ｍ復(fù)相表４不同顯微組織的高強(qiáng)鋼的疲勞裂紋門檻值和裂紋擴(kuò)展速率Ｔａｂｌｅ４Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄａｎｄｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｆａｔｉｇｕｅｃｒａｃｋｏｆｔｈｅｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｓｔｅｅｌｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ編號顯微組織ΔＫｔｈＭＰａ·ｍ１／２裂紋擴(kuò)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(xiàn)】：
期刊論文
[1]Q-P-T處理貝氏體/馬氏體復(fù)相高強(qiáng)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(xué)報(bào). 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(fù)相高強(qiáng)鋼的疲勞斷裂特性[J]. 韋東遠(yuǎn),顧家琳,方鴻生,白秉哲.  金屬學(xué)報(bào). 2003(07)
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[5]1500MPa級經(jīng)濟(jì)型貝氏體/馬氏體復(fù)相鋼的合金設(shè)計(jì)[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(fù)相高強(qiáng)鋼超高周疲勞行為及機(jī)理研究[D]. 于洋.清華大學(xué) 2010



本文編號：3567984