我国低碳贝氏体钢的发展

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综

述一

我国低碳贝氏体钢的发展刘东雨 ,徐鸿 ,方鸿生，白秉哲(. 1华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室，北京 12 0; 0 2 6

2清华大学教育部先进材料实验室，北京 10 8 . 0 0 4)

摘

要：随着人们对国民经济可持续发展战略认识的深入，在有限的资源面前，人们越来越意识到合理利用自然资源的重要性。为满足国民经济发展的需要，须开发和推广高强、高韧的节能型钢铁材料。本文综述了低碳贝氏体钢在我国的发展：展现了低碳贝氏体铜广泛的应用前景

关键词：贝氏体钢；粒状贝氏体；仿晶界形铁素体；无碳化物贝氏体中图分类号： TGI 2 4文献标识码： A文章编号： 0 81 9 2 0 0 -0 20 5 1 0 -6 0( 0 5) 20 1 -0

De e o m e t o w r n Ba n tc St e n Ch na v lp n f Lo Ca bo i ii e l i iLI U Do— ng yu .XU o’ H ng .FAN G Hon— h n ! g s e g,BAI Bi g z n— he

( .Ke a o aoy o n i o o i rn n n r lf rP we ln q ime t( rh Ch n e ti 1 y L b r tr fCo dt n M nt ig a d Co to o o rP a tE up n No t ia Elcrc i o

P w rUnv ri ) o e ies y,Mii r fE u ain B in 2 0;2 e a oa r o d a cd Ma r l t ns y o d c t, e ig l 2 6 .K y L b rt y fa v n e t i t o j 0 o ea

( s g u iesy, ns y o d ct n B in 0 0 4 T i h aUnv r t) Mii r fE u a o, e ig 10 8 ) n i t i jAbs r c:T e d v l p n f l w c r o an t t e s i i a h sb e u t a t h e e o me t o ab n b i i c s l n Chn a e n s mma ie n t i p p r i cu i g o i e rz d i h s a e, n ld n prn i ls if r n nd f se l,m i r tu t r s n p lc t s i c p e,d fe e tki

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白2世纪 3年代 D vn o B i发现并研究 0 0 eep￣和 an贝氏体组织以来，国内外一大批材料科学工作者致力于贝氏体相变理论的研究和贝氏体钢的开发。在

理缺陷，故 MnB系贝氏体钢很快进入工业应用。— 1 随着对贝氏体钢强韧性研究的深入，—系贝氏体 MnB钢逐步形成了低碳、中低碳、中碳和中高碳的钢种

系统研究合金元素对过冷奥氏体转变动力学的影响， 以及贝氏体转变温度与形态和性能之间关系的基础上， ri和 P kr g In v e i e n等人于 2世纪5年代开发出 c i 0 0 在正火状态便可获得贝氏体组织的 MoB贝氏体钢—¨I方鸿生等人于2世纪 7年代开发出在正火状态 0 0,

系列_5 41 _:康沫狂在 MoB系贝氏体钢的基础上减少—Mo的加入量，取消 B并加入一定量 S抑制贝氏体 i

中碳化物析出，开发出由贝氏体铁素体和富碳的膜状残余奥氏体组成的 MnS—系贝氏体钢并发展—i Mo成系列_, 6国家科委先后将这些新型空冷贝氏体钢 l 技术列为科技成果重点推广项目，加大了推广力度。 本文着重介绍低碳贝氏体钢在我国的发展现状。 1低碳粒状贝氏体钢自2世纪5年代后期H bae 0 0 ar n j k L 8提出粒状贝氏体以来，人们不断在大量低碳和中碳合金结构钢中发现这类由铁素体和 M/ A岛状物构成的混合组织，一

便可获得贝氏体组织的 MnB贝氏体钢 _。由于 Mo— 2 I

价格昂贵，为了降低 B点， s提高钢的强韧性，需要加入其他合金元素复合金化。故极大地限制了MoB .系贝氏体钢的推广应用。而 Mn价格低廉，降低 B s点的作用显著，且由于贝氏体钢在生产过程中可将热加工成形工序与热处理工序合并，省去淬火工序， 不仅节约能源，简化工艺，提高生产效率，而且可以避免淬火引起的变形、开裂及氧化、脱碳等热处收稿日期： 0 4— 0— 0 20 8 2

般称为粒状贝氏体。然而

通常所谓的“粒状贝氏

体”是包括本质上并不完全相同的两种组织。一种

作者简介：东雨 ( 9 3刘 16 . 8一),男，河北省晋州人，华北电力大学材料科学与工程教研室主任，教授， 博士后，士生导师，国热处理学会青年工作委员会主任委员，硕全主要从事金属材料和表面 工程方面的研究，已发表论文 6余篇，E ma:l d@n euj d . 联系电话： 1— 0— i i y cp b— uc l u e a 0 087 8 4。 0 9 6 6 .

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《热处理》 2 0 0 5年第 2卷第 2 0期

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在转变时有明显的条状表面浮凸效应，铁素体基体具有条状亚单元，属上贝氏体铁素体，小岛呈半连续的长条型，近于平行地排列在铁素体基体上，且原奥氏体晶界处优先排列着小岛，使母相晶界明显易见，称之为粒状贝氏体。另一种则见不到条状浮凸现象，铁素体基体为无规则块状先共析铁素体，常具有海湾状边界，且跨越母相晶界长大，不易显示

冷粒状贝氏体钢生产的H级抽油杆已用于大庆、 L胜利、克拉玛依等油田。3 2● O 9 8

∞研究表明，将低碳空冷粒状贝氏体钢经中温回∞∞∞∞∞

火后，小岛组织分解，得到在铁素体基体上弥散分布有粒状碳化物的类似调质的组织，强韧性配合得以进一步提高，达到中碳钢调质件性能水平， ≥ R5 MP 00 a,R≥ 7 0M Pa, A≥ 1%, Z≥ 4 0 7 5%, Ok t

母相晶界，其中无规则块状的小岛在铁素体基体中亦呈无规则分布，称之为粒状组织『。 9】

≥8J m2唐山贝氏体钢总厂利用该项贝氏体钢技 0/。 c术开发的桥 6号贝氏体钢其力学性能为 R加≥ 5 0 P, R≥ 9 0 P,A≥ 1%,Z≥ 61, dk 0M a 0 M a 7%

Mag nn】 no o I等人的工作指出，中具有粒状贝 m钢 氏体组织时韧性很差，因而是一种有害组织，应加以避免。然而，鸿生等人的研究表明【,不能笼统方 2]

≥l0/。 J mz该类钢经“ 1 c锻轧一空冷一中温回火”后，可代替中碳钢或中碳合金调质钢用作汽车前桥、连

地将粒状贝氏体认为是一类缺陷组织，在一定条件下，具有粒状贝氏体组织的钢可具有优良的强韧性

杆等调质件 ( 1。贝氏体钢前桥已在一

汽、表 )二汽和重汽等厂家生产…]。

配合。粒状贝氏体组织参量，小岛”“的形状、数量、尺寸和分布，是性能的决定因素。即：①随小岛总量增加，小岛弦长及岛间距减小，强度提高；反之则改善钢的韧性。②在一定成分范围内，适当控制小岛数量及小岛尺寸，可以得到强韧性良好配合的力学性能。

康沫狂等人的研究表明，低碳空冷粒状贝氏体钢随回火温度升高至 3 0c右，钢的强度保持不 0 c左变，的韧性和缺口敏感性明显改善 ( 1图 2钢图 .”】。

在此基础上，康沫狂等开发了H级超高强度抽 L6 5 4 3 2●

油秆，亦开始在采油行业推广应用『 。 l 4】表 1汽车前桥垂直弯曲疲劳寿命I1“

0

∞∞∞∞∞∞∞

方鸿生等人发明的低碳空冷粒状贝氏体钢1Mn V 2 2 B经锻轧后空冷，力学性能可达到：R≥ 5 0M Pa,R≥ 8 0M Pa,A≥ 1 0 0 4%,Z≥ 4 0%,dk≥

Ta l ri a e d n ai u i f t e fo ta t b e 1 Ve t lb n i g f t e lf o h r n x e c g e

5J mz唐山贝氏体钢总厂利用该项贝氏体钢技术 0/。 c开发的H级非调质低碳MnB L—系粒状贝氏体高强度抽油秆用钢，经锻轧后空冷，性能可达到 R加= 70 P 5 M a~8 0 P,R= 9 0 P 5 M a 0 M a~ l O M P,A≥ O I a

1%,Z≥4%,d 5 J m代替 2 C Mo 2 5 k≥ 8/。可 c 0 r调< …… 此处隐藏：10560字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……