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HSLA100高強度低合金鋼（化學成分）兩相區加熱溫度對其組織演變的影響
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-01-21
HSLA100鋼是近年來國際上新發展的一種高強度、高韌性、良好焊接性能的多用途鋼種。該鋼的碳含量大幅度減少(≤0.06%)，鋼的強度不再依賴碳的含量，而是以ε-Cu沉淀強化、位錯強化、細晶強化等方式彌補了降碳帶來的強度損失，從而使該類鋼具有良好的強韌性匹配和焊接性能，并廣泛應用于礦石設備、海洋鉆井平臺、重型機械、舟橋及大型船舶的建造。
HSLA100鋼是近年來國際上新發展的一種高強度、高韌性、良好焊接性能的多用途鋼種。該鋼的碳含量大幅度減少(≤0.06%)，鋼的強度不再依賴碳的含量，而是以ε-Cu沉淀強化、位錯強化、細晶強化等方式彌補了降碳帶來的強度損失，從而使該類鋼具有良好的強韌性匹配和焊接性能，并廣泛應用于礦石設備、海洋鉆井平臺、重型機械、舟橋及大型船舶的建造。近年來，為提高含Ni鋼的低溫韌性，發展了一種兩相區淬火工藝，其特點是在常規的淬火、回火之間增加一次兩相區淬火，即加熱到兩相區(α+γ)后快速冷卻，其目的是在鋼中強化相的基礎上，生成新的韌化相——逆轉變奧氏體。該工藝的主要應用對象是高Ni馬氏體鋼，而在HSLA100此類超低碳、高Cu、高Ni的貝氏體鋼中的應用研究很少見報道。本文采用TMA膨脹儀對HSLA100鋼進行了兩相區加熱時的相變模擬，探討了臨界加熱溫度對實驗鋼組織轉變的影響規律。
采用50kg真空感應爐冶煉試驗鋼并真空澆鑄成鋼錠，采用800mm軋機軋制，控軋后冷卻至室溫，鋼板厚12mm，鋼的化學成分為（質量分數，%）：
0.045C，0.31Si，1.04Mn，0.008P，0.004S，0.90Cu，1.50Ni，0.40Cr，0.40Mo，余量為Fe。從試板上切取12mm×200mm×80mm試樣，先在920℃保溫1h后水冷至室溫，再從淬火態鋼板上沿軋向切取Φ5mm×30mm試樣在Q400型TMA儀器上進行熱膨脹試驗，試樣加熱速度為20℃/min，分別升溫至700、720、740、760、800和820℃并保溫10min后以20℃/min的冷速降至室溫。
HSLA100鋼在兩相區加熱時，加熱溫度決定了奧氏體的轉變量，而奧氏體中的碳含量是影響相變產物的主要因素。淬火態的HSLA100鋼在700、720、740、760和820℃保溫時，鋼中奧氏體轉變量分別為10%、24%、38%、60%和100%，奧氏體中的碳含量分別為0.345%、0.293%、0.243%、0.193%和0.045%。淬火態實驗鋼在720～820℃兩相區加熱并冷卻后的顯微組織為鐵素體+M-A島，隨溫度的升高，鋼中的鐵素體逐漸增加，其形態也從板條狀轉變為多邊形狀，基體上的M-A島從沿板條界分別逐漸過渡到沿原奧氏體晶界分布。
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