金属学报

作者：张超, 熊志平, 杨德振, 程兴旺

单位：1 北京理工大学 材料学院 冲击环境材料技术国家级重点实验室 北京 100081；2 北京理工大学 唐山研究院 唐山 063000

关键词：非均质组织,Mn配分,珠光体,残余奥氏体,高温奥氏体,

基金：国家自然科学基金项目(52271004);国家自然科学基金项目(51901021);北京理工大学科技创新计划创新人才科技专项计划项目(2019CX01019)

目前，基于非均质高温奥氏体来调控先进高强钢的组织和性能，引起研究学者的广泛关注。为进一步明晰合金元素非均质程度对组织和性能的影响，指导先进高强钢的设计，本工作采用以Mn配分的珠光体为初始组织的快速淬火-配分工艺，研究了奥氏体化时间和温度对高温奥氏体中非均质Mn分布的影响规律，进一步探讨了微观组织和力学性能的演变。结果表明，高温奥氏体的Mn分布能够调控淬火过程的马氏体转变。当高温奥氏体继承了珠光体中富Mn渗碳体和贫Mn铁素体中的Mn分布时，淬火后可获得富Mn片状残余奥氏体与贫Mn马氏体板条构成的鬼珠光体组织。随奥氏体化保温时间的延长和温度的升高，高温奥氏体中Mn元素非均质程度减弱，导致鬼珠光体组织减少，块状残余奥氏体和粗大板条马氏体数量增多、且尺寸增大。随着保温时间的延长，屈服强度由于细晶强化的减弱而降低；均匀延伸率由于块状残余奥氏体的增多而升高，颈缩后的延伸率因块状残余奥氏体形成的脆性马氏体而降低。由于残余奥氏体和马氏体的含量随着奥氏体化工艺不发生改变，使得抗拉强度和断裂总延伸率也不发生变化。由此可见，通过改变奥氏体化的工艺参数，能够在保证高抗拉强度(约1700 MPa)和高断裂总延伸率(约20%)的基础上，实现对屈服强度和均匀延伸率的进一步调控。

来源：2024年第1期

《金属学报》期刊编辑部

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