·310 北京科技大学学报 第36卷 C,=(a,-3.547）/0.0467. (2) 1800- 24 ·一屈服强度 式中：C,为残余奥氏体中碳的质量分数；a,为残余 1600 一抗拉强度 ·延伸 20 奥氏体{220}的晶格常数，nm. 1400 一★一强塑积 20 2实验结果与分析 2.1退火温度对力学性能的影响 800 8 实验钢在590~710℃退火3min对力学性能 600 的影响如图3所示.屈服强度随着退火温度的升 40 580600620640660680700720740 高，先降低后升高，在680℃达到最低值，屈强比为 退火温度℃ 0.41.这与实验钢退火过程中马氏体的回复和残 图3退火温度对力学性能的影响 余奥氏体转化为马氏体有关.马氏体回复过程中 Fig.3 Effect of annealing temperature on the mechanical properties 位错重新组合、调整和对消，位错缠结减弱.应变 初期大量亚稳奥氏体转变为马氏体时可引起应力 图4和图5所示.电解抛光后呈现出凹陷的组织和 松弛，这都有利于屈服的发生.710℃保温时屈服 凸出的组织，其中凸出的组织为铁素体或冷却过程 强度升高到最大值1460MPa,这是由于710℃己经 中形成的马氏体.如图4(a),在590℃连续退火 达到完全奥氏体区，保温时得到完全奥氏体，而后 3min时，在原始奥氏体晶界、马氏体板条界或马氏 冷却得到完全马氏体的缘故.抗拉强度随着保温 体板条束界析出细小弥散的碳化物，奥氏体生成很 温度的先略微降低后不断提高。抗拉强度先降低 少.弥散析出碳化物的透射照片如图5(a).在 是由于温度升高，马氏体回复程度升高，位错密 630℃退火时，奥氏体在细小碳化物处形核长大，碳 度降低，位错强化减弱，从而抗拉强度降低.抗拉 化物几乎全部消失.原奥氏体晶界、马氏体板条束 强度升高是由于冷却和变形转化的马氏体比例 界为细小粒状奥氏体，马氏体板条界为细小针状奥 越来越高的原因.断后伸长率和强塑积趋势一 氏体，如图4(b),与退火马氏体保持K-S关系，即 致，先升高后降低.在650℃退火时，断后伸长率 {111}∥{011}p01①，∥11)M·马氏体束内也 和强塑积分别达到21.3%和28GPa·%,达到最 有奥氏体形核而长成粒状奥氏体.需要指出的是奥 大值，抗拉强度达到1330MPa,获得较佳的综合 氏体晶界的粒状奥氏体随着等温时间的延长，粒状 力学性能. 奥氏体未见长大：而马氏体束界和马氏体束内的粒 2.2退火温度对微观组织的影响 状奥氏体随着时间的延长可以长成较大的粒状奥氏 不同温度退火后的扫描电镜和透射电镜照片如 体.退火温度为650℃时，如图5(b)箭头所示，同一 a 图4不同退火温度实验钢扫描电镜图片.(a)590℃：(b)630℃：(c)650℃：(d)680℃：(e)710℃ Fig.4 SEM micrographs of the experimental steel after annealing at different annealing temperatures:(a)590℃：(b)630℃：(c)650℃：(d) 680℃：(e)710℃北 京 科 技 大 学 学 报 第 36 卷 Cγ = ( aγ － 3. 547) /0. 0467． ( 2) 式中: Cγ 为残余奥氏体中碳的质量分数; aγ 为残余 奥氏体{ 220} 的晶格常数，nm． 2 实验结果与分析 图 4 不同退火温度实验钢扫描电镜图片． ( a) 590 ℃ ; ( b) 630 ℃ ; ( c) 650 ℃ ; ( d) 680 ℃ ; ( e) 710 ℃ Fig． 4 SEM micrographs of the experimental steel after annealing at different annealing temperatures: ( a) 590 ℃ ; ( b) 630 ℃ ; ( c) 650 ℃ ; ( d) 680 ℃ ; ( e) 710 ℃ 2. 1 退火温度对力学性能的影响 实验钢在 590 ～ 710 ℃ 退火 3 min 对力学性能 的影响如图 3 所示． 屈服强度随着退火温度的升 高，先降低后升高，在 680 ℃ 达到最低值，屈强比为 0. 41． 这与实验钢退火过程中马氏体的回复和残 余奥氏体转化为马氏体有关． 马氏体回复过程中 位错重新组合、调整和对消，位错缠结减弱． 应变 初期大量亚稳奥氏体转变为马氏体时可引起应力 松弛，这都有利于屈服的发生． 710 ℃ 保温时屈服 强度升高到最大值 1460 MPa，这是由于 710 ℃ 已经 达到完全奥氏体区，保温时得到完全奥氏体，而后 冷却得到完全马氏体的缘故． 抗拉强度随着保温 温度的先略微降低后不断提高． 抗拉强度先降低 是由于温度升高，马氏体回复程度升高，位错密 度降低，位错强化减弱，从而抗拉强度降低． 抗拉 强度升高是由于冷却和变形转化的马氏体比例 越来越高 的 原 因． 断后伸长率和强塑积趋势一 致，先升高后降低． 在650 ℃ 退火时，断后伸长率 和强塑积 分 别 达 到 21. 3% 和28 GPa·% ，达 到 最 大值，抗拉强度达到 1330 MPa，获得较佳的综 合 力学性能． 2. 2 退火温度对微观组织的影响 不同温度退火后的扫描电镜和透射电镜照片如 图 3 退火温度对力学性能的影响 Fig． 3 Effect of annealing temperature on the mechanical properties 图 4 和图 5 所示． 电解抛光后呈现出凹陷的组织和 凸出的组织，其中凸出的组织为铁素体或冷却过程 中形成的马氏体． 如图 4 ( a) ，在 590 ℃ 连续退火 3 min时，在原始奥氏体晶界、马氏体板条界或马氏 体板条束界析出细小弥散的碳化物，奥氏体生成很 少． 弥散析出碳化物的透射照片如图 5 ( a) ． 在 630 ℃退火时，奥氏体在细小碳化物处形核长大，碳 化物几乎全部消失． 原奥氏体晶界、马氏体板条束 界为细小粒状奥氏体，马氏体板条界为细小针状奥 氏体，如图 4( b) ，与退火马氏体保持 K--S 关系，即 { 111} γ∥{ 011} M，〈011－ 〉γ∥〈1 － 11〉M ． 马氏体束内也 有奥氏体形核而长成粒状奥氏体． 需要指出的是奥 氏体晶界的粒状奥氏体随着等温时间的延长，粒状 奥氏体未见长大; 而马氏体束界和马氏体束内的粒 状奥氏体随着时间的延长可以长成较大的粒状奥氏 体． 退火温度为 650 ℃时，如图 5( b) 箭头所示，同一 · 013 ·