赵雷超等：热轧态与回火态AH80DB低碳贝氏体钢组织与冲击韧性 ·363· 均较硬，通常位错均以绕过机制通过析出相，在析出相 ship structural steels.Dev Appl Mater,1995,10(01):44 周围留下多层位错环，可以提高材料的应变硬化速 (王献钧.舰船结构钢的夏比冲击韧性与断口形貌.材料开 率网，改善材料的均匀塑性.因此，析出相的尺寸以 发与应用，1995,10(01)：44) 7]Diaz M,Madariaga 1,Rodriguez-babe J M,et al.Improvement of 及分布是影响钢材塑韧性的重要原因之一· mechanical properties in structural steels by development of acicular 4结论 ferrite microstructures.J Constr Steel Res,1988,46(1):413 [8]Gourgues A F,Flower H M,Lindley T C.Electron backscattering (1)AH80DB钢的热轧态试样以脆性断裂为主， diffraction study of acicular ferrite,bainite,and martensite steel 冲击断口形貌中大部分区域为放射区，对材料冲击韧 microstructures.Mater Sci Technol,2000,16(1):26 性不利：回火态试样则以韧性断裂为主，断口上的纤维 9]Li B,Gao S,Zhang C Y.Influence of microstructure on low tem- 区和剪切唇所占比例较高 perature impact toughness of a high strength ship plate.Baosteel Technol,2012(5):23 (2)热轧态与回火态AH80DB钢试样的组织均为 (李冰，高珊，张才毅.微观组织对一种高强度船板用钢低温 针状铁素体、粒状贝氏体以及板条状贝氏体：而热轧态 冲击韧性的影响.宝钢技术，2012(5)：23) 试样中M/A岛呈方向性分布且尺寸较大，经过回火处 Gao G H.Zhang H,Bai BZ.Effect of tempering temperature on 理后，针状铁素体组织增多，M/A岛尺寸较小，有效减 low temperature impact toughness of a low carbon Mn-series bai- 少裂纹扩展路径，提高试样冲击功. nitic steel.Acta Metall Sin,2011,47(5)513 (3)AH80DB热轧钢经过回火处理后，板条间的 (高古辉，张寒，白秉哲.回火温度对M系低碳贝氏体钢的 低温韧性的影响.金属学报，2011,47(5)：513) 部分小角度晶界消失，晶粒间融合长大，大角度晶界比 01] Chen L.H,Kang Y L,Li X H,et al.Effect of processing param- 例由17.33%增加到20.76%，平均有效晶粒尺寸 eters on microstructures and properties of low-carbon bainitic high 减小. strength steels produced by CSP.J Mater Eng,2009(9):47 (4)AH80DB钢热轧态和回火态试样中析出相均 (陈林恒，康永林，黎先浩，等。轧制工艺对CSP生产低碳 为(Nb,T)C.热轧试样中析出相尺寸较大，在50~ 贝氏体高强钢组织和性能的影响.材料工程，2009(9)：47) 150m之间，数量较少：经过回火处理后，试样中析出 02] Yu Q B,Wang B,Sun Y,et al.Development of 700 MPa grade steel plate with high strength and toughness by Steckel mill. 较多10m球状或类球状的细小析出相，增强析出强 Mater Sci Technol,2009,17(5):701 化作用的同时也改善了材料的均匀塑性 (于庆波，王斌，孙莹，等.应用炉卷轧机开发700MPa级高 强韧性钢板.材料科学与工艺，2009,17(5)：701) 参考文献 [13]Kong J H,Wu L X,Xie C S.Effect of hot-rolling process on mi- Wang K L,Lu S Q,Li X,et al.Strengthening factors of microal- crostructure and properties of low carbon microalloyed steel.Hot loyed high strength low carbon bainitic steel.Mater Mech Eng, Work Technol,2004 (11):43 2009,33(12):27 (孔君华，吴力新，谢长生.热轧工艺对低碳微合金钢组织 (王克鲁，鲁世强，李鑫，等.微合金高强度低碳贝氏体钢中 与性能的影响.热加工工艺，2004(11)：43) 不同强化方式的作用.机械工程材料，2009,33(12)：27) 041 QiJJ,Huang Y H,Zhang Y.Microalloyed Steel.Beijing:Met- 2]Krauss G,Thomposon T W.Ferritic microstructure in continuous- allurgical Industry Press,2006 ly cooled low and ultralow carbon steels.IS//Int,1995,35:937 (齐俊杰，黄运华，张跃.微合金化钢.北京：治金工业出版 3]Sun M X,Wang M,Yi H L,et al.Effect of tempering tempera- 社，2006) tures on microstructure and properties of low carbon high strength 05] Drian H A,Pickering F B.Effect of Ti additions on austenite bainitic steels.J Northeast Univ Nat Sci,2013,34(12):1725 grain growth kinetics of medium carbon V-Nb steels containing (孙明雪，王猛，衣海龙，等.回火温度对低碳贝氏体高强度 0.008-0.18%N.Mater Sci Technol.1991,7(2):176 钢组织性能的影响.东北大学学报（自然科学版），2013,34 [16]Maugis P,Goune M.Kinetics of vanadium carbonitride precipi- (12):1725) tation in steel:a computer model.Acta Mater,2005.53(12): 4]Zhang S.Ren Y,Wang S,et al.Effect of tempering process on 3359 the structure property of high strength pipeline steel.Angang [17]Zhao M,Yang K.Strengthening and improvement of sulfide Technol,2009(1):18 stress cracking resistance in acicular ferrite pipeline steels by (张帅，任毅，王爽，等。回火工艺对高强度管线钢组织性能 nano-sized carbonitrides.Scripta Mater,2005,52:881 的影响.鞍钢技术，2009(1)：18) D8] Wang C J,Sun X J,Yong Q L,et al.Effect of bainitic transfor- 5]Wu B P,Huang Y H,Zhang Y,et al.Precipitating behavior of mation temperature on the microstructures and mechanical proper- secondary phases in high performance bridge steel.Spec Steel, ties of the hot rolled TRIP steel containing Ti and Mo and its pre- 2011,32(3):54 cipitation characteristics.Acta Metall Sin,2013.49(4):399 (吴保平，黄运华，张跃，等.高性能桥梁钢第二相的析出行 (王长军，孙新军，雍岐龙，等.贝氏体相变温度对含T和 为.特殊钢，2011,32(3)：54) Mo低碳热轧TRP钢的组织与力学性能影响及析出相的微 Wang X J.Charpy impact toughness and fracture appearance of 观结构表征.金属学报，2013,49(4)：399)赵雷超等: 热轧态与回火态 AH80DB 低碳贝氏体钢组织与冲击韧性 均较硬，通常位错均以绕过机制通过析出相，在析出相 周围留下多层位错环，可以提高材料的应变硬化速 率［18］，改善材料的均匀塑性． 因此，析出相的尺寸以 及分布是影响钢材塑韧性的重要原因之一． 4 结论 ( 1) AH80DB 钢的热轧态试样以脆性断裂为主， 冲击断口形貌中大部分区域为放射区，对材料冲击韧 性不利; 回火态试样则以韧性断裂为主，断口上的纤维 区和剪切唇所占比例较高． ( 2) 热轧态与回火态 AH80DB 钢试样的组织均为 针状铁素体、粒状贝氏体以及板条状贝氏体; 而热轧态 试样中 M/A 岛呈方向性分布且尺寸较大，经过回火处 理后，针状铁素体组织增多，M/A 岛尺寸较小，有效减 少裂纹扩展路径，提高试样冲击功． ( 3) AH80DB 热轧钢经过回火处理后，板条间的 部分小角度晶界消失，晶粒间融合长大，大角度晶界比 例由 17. 33% 增 加 到 20. 76% ，平 均 有 效 晶 粒 尺 寸 减小． ( 4) AH80DB 钢热轧态和回火态试样中析出相均 为( Nb，Ti) C． 热轧试样中析出相尺寸较大，在 50 ～ 150 nm 之间，数量较少; 经过回火处理后，试样中析出 较多 10 nm 球状或类球状的细小析出相，增强析出强 化作用的同时也改善了材料的均匀塑性． 参 考 文 献 ［1］ Wang K L，Lu S Q，Li X，et al． Strengthening factors of microal￾loyed high strength low carbon bainitic steel． Mater Mech Eng， 2009，33( 12) : 27 ( 王克鲁，鲁世强，李鑫，等． 微合金高强度低碳贝氏体钢中 不同强化方式的作用． 机械工程材料，2009，33( 12) : 27) ［2］ Krauss G，Thomposon T W． Ferritic microstructure in continuous￾ly cooled low and ultralow carbon steels． ISIJ Int，1995，35: 937 ［3］ Sun M X，Wang M，Yi H L，et al． Effect of tempering tempera￾tures on microstructure and properties of low carbon high strength bainitic steels． J Northeast Univ Nat Sci，2013，34( 12) : 1725 ( 孙明雪，王猛，衣海龙，等． 回火温度对低碳贝氏体高强度 钢组织性能的影响． 东北大学学报( 自然科学版) ，2013，34 ( 12) : 1725) ［4］ Zhang S，Ｒen Y，Wang S，et al． Effect of tempering process on the structure property of high strength pipeline steel． Angang Technol，2009( 1) : 18 ( 张帅，任毅，王爽，等． 回火工艺对高强度管线钢组织性能 的影响． 鞍钢技术，2009( 1) : 18) ［5］ Wu B P，Huang Y H，Zhang Y，et al． Precipitating behavior of secondary phases in high performance bridge steel． Spec Steel， 2011，32( 3) : 54 ( 吴保平，黄运华，张跃，等． 高性能桥梁钢第二相的析出行 为． 特殊钢，2011，32( 3) : 54) ［6］ Wang X J． Charpy impact toughness and fracture appearance of ship structural steels． Dev Appl Mater，1995，10( 01) : 44 ( 王献钧． 舰船结构钢的夏比冲击韧性与断口形貌． 材料开 发与应用，1995，10( 01) : 44) ［7］ Díaz M，Madariaga I，Ｒodriguez-Ibabe J M，et al． Improvement of mechanical properties in structural steels by development of acicular ferrite microstructures． J Constr Steel Ｒes，1988，46( 1) : 413 ［8］ Gourgues A F，Flower H M，Lindley T C． Electron backscattering diffraction study of acicular ferrite，bainite，and martensite steel microstructures． Mater Sci Technol，2000，16( 1) : 26 ［9］ Li B，Gao S，Zhang C Y． Influence of microstructure on low tem￾perature impact toughness of a high strength ship plate． Baosteel Technol，2012( 5) : 23 ( 李冰，高珊，张才毅． 微观组织对一种高强度船板用钢低温 冲击韧性的影响． 宝钢技术，2012( 5) : 23) ［10］ Gao G H，Zhang H，Bai B Z． Effect of tempering temperature on low temperature impact toughness of a low carbon Mn-series bai￾nitic steel． Acta Metall Sin，2011，47( 5) : 513 ( 高古辉，张寒，白秉哲． 回火温度对 Mn 系低碳贝氏体钢的 低温韧性的影响． 金属学报，2011，47( 5) : 513) ［11］ Chen L H，Kang Y L，Li X H，et al． Effect of processing param￾eters on microstructures and properties of low-carbon bainitic high strength steels produced by CSP． J Mater Eng，2009( 9) : 47 ( 陈林恒，康永林，黎先浩，等． 轧制工艺对 CSP 生产低碳 贝氏体高强钢组织和性能的影响． 材料工程，2009( 9) : 47) ［12］ Yu Q B，Wang B，Sun Y，et al． Development of 700 MPa grade steel plate with high strength and toughness by Steckel mill． Mater Sci Technol，2009，17( 5) : 701 ( 于庆波，王斌，孙莹，等． 应用炉卷轧机开发 700 MPa 级高 强韧性钢板． 材料科学与工艺，2009，17( 5) : 701) ［13］ Kong J H，Wu L X，Xie C S． Effect of hot-rolling process on mi￾crostructure and properties of low carbon microalloyed steel． Hot Work Technol，2004( 11) : 43 ( 孔君华，吴力新，谢长生． 热轧工艺对低碳微合金钢组织 与性能的影响． 热加工工艺，2004( 11) : 43) ［14］ Qi J J，Huang Y H，Zhang Y． Microalloyed Steel． Beijing: Met￾allurgical Industry Press，2006 ( 齐俊杰，黄运华，张跃． 微合金化钢． 北京: 冶金工业出版 社，2006) ［15］ Drian H A，Pickering F B． Effect of Ti additions on austenite grain growth kinetics of medium carbon V--Nb steels containing 0. 008--0. 18% N． Mater Sci Technol，1991，7( 2) : 176 ［16］ Maugis P，Gouné M． Kinetics of vanadium carbonitride precipi￾tation in steel: a computer model． Acta Mater，2005，53( 12) : 3359 ［17］ Zhao M，Yang K． Strengthening and improvement of sulfide stress cracking resistance in acicular ferrite pipeline steels by nano-sized carbonitrides． Scripta Mater，2005，52: 881 ［18］ Wang C J，Sun X J，Yong Q L，et al． Effect of bainitic transfor￾mation temperature on the microstructures and mechanical proper￾ties of the hot rolled TＲIP steel containing Ti and Mo and its pre￾cipitation characteristics． Acta Metall Sin，2013，49( 4) : 399 ( 王长军，孙新军，雍岐龙，等． 贝氏体相变温度对含 Ti 和 Mo 低碳热轧 TＲIP 钢的组织与力学性能影响及析出相的微 观结构表征． 金属学报，2013，49( 4) : 399) ·363·