Vol.28 No.8 聂等：高强度低碳贝氏体钢工艺和组织对性能的影响 ·737。 贝氏体转变温度以下，组织为很细的板条贝氏体 粒贝团之间的较大块的M/A组元或退化珠光体 铁素体，板条之间M/A组元呈薄膜状.当冷却返 (见图7(d)).对比图5所显示的力学性能可见， 红温度为5650时，轧态组织仍然为板条贝氏体. 高返红温度工艺由于形成了粒状贝氏体组织所 由图7()可见，由于终冷温度高，还未进入贝氏 以塑性得到明显提高，不过，强度下降明显，同时 体转变温度区，因此轧态组织类似空冷状态的组 由于基体中有大块的M/A组元，也使得低温冲 织，主要为粒状贝氏体，少量准多边形铁素体和在 击性能下降1四 4 um 图72#钢在280℃(a,565℃C(b)和675℃(c)返红后的轧态组织.(dD为(c)试样的SEM像 Fig.7 Microstructures of 2rolling steel at differentend temperature of rapid coding (a)280 C.(b)565C.and (c)675 C:(d)SEM micrograph of(c) 由图8可见，3#钢终冷温度为630℃时的组 通过对MC一Nb一B系低碳贝氏体钢研究 织有准多变形铁素体、粒状贝氏体、少量板条贝氏 发现，冷却终止温度对最终组织和性能的影响很 体和较细小的M/A组元.对应图6的力学性能 大.对于淬透性较好，微合金成分较高的2钢 表明，其屈服强度在500~600MPa之间，延伸率 终冷温度低于580℃时，主要得到板条贝氏体组 大于20%，由于M/A较细小，且均匀分布，所以 织，该类组织强度、强韧性很高，但塑性较差.如 低温冲击性能也较好 果控制终冷温度在620℃左右，由组织转变特点 可知，将发生准多边形铁素体、粒状贝氏体的转 变，M/A组元的尺寸也较小，虽然该类型组织比 全板条贝氏体组织强度有所下降但塑性和韧性 都有较高提升.对于3钢，终冷温度控制在 625℃左右可以得到较好的强度、塑性和冲击韧 性.终冷温度升高，则会导致强度的明显下降，当 终冷温度升高为670℃时屈服强度只有450 MPa,终冷温度控制在为670℃随后钢板在自然 15 um 空气中冷却，冷却速度在1~2℃·s,将有一大 部分组织发生铁素体珠光体转变，因此虽然塑性 图83钢终冷温度为630℃时所对应的轧态组织形貌 好但屈服强度较低.可见，在对MC一Nb一B系 Fig.8 Microstructure of 3steel at cooing finish temperature 低碳贝氏体钢组织等温及连续冷却转变特征充分 0f630℃ 认识的基础上，可以利用控制冷却工艺来控制中贝氏体转变温度以下 , 组织为很细的板条贝氏体 铁素体,板条之间 M/A 组元呈薄膜状.当冷却返 红温度为 565 ℃时, 轧态组织仍然为板条贝氏体. 由图 7(c)可见, 由于终冷温度高 , 还未进入贝氏 体转变温度区, 因此轧态组织类似空冷状态的组 织,主要为粒状贝氏体,少量准多边形铁素体和在 粒贝团之间的较大块的 M/A 组元或退化珠光体 (见图 7(d)).对比图 5 所显示的力学性能可见, 高返红温度工艺由于形成了粒状贝氏体组织, 所 以塑性得到明显提高, 不过 ,强度下降明显 ,同时 由于基体中有大块的 M/A 组元, 也使得低温冲 击性能下降[ 11] . 图 7 2 #钢在280 ℃(a), 565 ℃(b)和 675 ℃(c)返红后的轧态组织,(d)为(c)试样的 SEM 像 Fig.7 Microstructures of 2 #rolling steel at different end temperature of rapid cooling:(a)280 ℃,(b)565 ℃, and (c)675 ℃;(d)SEM micrograph of (c) 图 8 3 #钢终冷温度为 630 ℃时所对应的轧态组织形貌 Fig.8 Microstructure of 3 # steel at cooling finish temperature of 630 ℃ 由图 8 可见 , 3 #钢终冷温度为 630 ℃时的组 织有准多变形铁素体 、粒状贝氏体 、少量板条贝氏 体和较细小的 M/A 组元 .对应图 6 的力学性能 表明, 其屈服强度在 500 ～ 600 M Pa 之间 ,延伸率 大于 20 %, 由于 M/A 较细小 ,且均匀分布, 所以 低温冲击性能也较好 . 通过对 Mo-Cu-Nb-B 系低碳贝氏体钢研究 发现, 冷却终止温度对最终组织和性能的影响很 大.对于淬透性较好 ,微合金成分较高的 2 #钢, 终冷温度低于 580 ℃时 , 主要得到板条贝氏体组 织,该类组织强度 、强韧性很高 , 但塑性较差 .如 果控制终冷温度在620 ℃左右, 由组织转变特点 可知 , 将发生准多边形铁素体 、粒状贝氏体的转 变,M/A 组元的尺寸也较小 ,虽然该类型组织比 全板条贝氏体组织强度有所下降, 但塑性和韧性 都有较高提升 .对于 3 #钢, 终冷温度控制在 625 ℃左右可以得到较好的强度 、塑性和冲击韧 性.终冷温度升高, 则会导致强度的明显下降 ,当 终冷温度升高为 670 ℃时屈服强度只有 450 MPa ,终冷温度控制在为 670 ℃, 随后钢板在自然 空气中冷却 ,冷却速度在 1 ～ 2 ℃·s -1 ,将有一大 部分组织发生铁素体珠光体转变, 因此虽然塑性 好但屈服强度较低.可见 ,在对 Mn-Cu-Nb-B 系 低碳贝氏体钢组织等温及连续冷却转变特征充分 认识的基础上, 可以利用控制冷却工艺来控制中 Vol.28 No.8 聂 等:高强度低碳贝氏体钢工艺和组织对性能的影响 · 737 ·