板条马氏体钢的断裂韧性与缺口韧性、拉伸塑性的关系

研究了超高强度板条马氏体钢的平面应变断裂韧性与缺口韧性、拉伸塑性之间的关系。实验结果表明，断裂韧性受控于裂尖前沿很小范围内（1—2倍临界裂纹张开位移c）显微组织的微观塑性，钝缺口韧性、拉伸塑性则受控于奥氏体晶粒尺寸或板条束直径。特征距离与裂纹尖端钝化所产生的有效变形区尺寸（2c）相对应。并提出断裂韧性与缺口韧性、拉伸塑性的关系取决于尖裂纹前沿有效变形区尺寸（2c）与原奥氏体晶粒尺寸（dγ）的相对大小。当2c＞（1－2dγ）时。

形变对板条马氏体20CrNi2Mo钢组织演化规律的影响

在DIL805A/T热模拟试验机上对20CrNi2Mo板条马氏体钢进行了等温单道次轴向热压缩试验,结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和显微硬度计,研究了形变量对20CrNi2Mo钢板条马氏体组织演变规律和力学性能的影响。结果表明:20CrNi2Mo钢在压缩变形过程中极易发生动态再结晶,动态再结晶开始的临界应变为0.22。当变形量小于临界应变时,原奥氏体晶粒尺寸变化不大,板条束尺寸增加,板条块宽度减小,小角度晶界所占比例逐渐增大,大角度晶界所占比例逐渐减少;当变形超过临界应变后,随着变形量的增加,原奥氏体晶粒、板条束、板条块逐渐被细化,小角度晶界所占比例先略有减小后逐渐增大。极图分析表明,20CrNi2Mo钢在形变过程中板条块取向逐渐呈现择优分布。

板条马氏体细晶合金钢的研究

采用微合金化和控制轧制获得11￣12级细的原始晶粒。研究了板条马氏体细晶粒超高强度钢显微组织、力学性能。结果表明:通过适当的热处理可获得板条马氏体+残余奥氏体+弥散分布碳化物的显微组织,其力学性能最高可达到:抗拉强度为1600MPa￣1936Mpa、断面收缩率为25%￣45%、延伸率为8%￣14%,硬度HRC46￣HRC52,冲击韧性55J/cm2￣100J/cm2高水平性能。

马氏体板条控制单元对20CrNi2Mo钢韧性的影响

测试了不同淬火温度下20CrNi2Mo低碳钢的冲击韧性和断裂韧性,并使用OM、SEM、EBSD、TEM定量分析了试验钢的多层次组织。结果表明,在1200℃淬火处理的试样具有较好的韧性,断裂韧性和冲击韧性的最大增幅分别为43.58%和27.78%。同时,随着淬火温度的提高试验钢原奥氏体晶粒(dr)、马氏体束(dp)、马氏体块(db)增大,而马氏体板条(dl)略微减小。根据裂纹扩展路径和韧窝尺寸分析并结合Hall-Petch关系,证明了马氏体板条是韧性的有效控制单元。同时,根据EBSD应力分析揭示了裂纹扩展的塑性变形能,并计算了断裂韧性和冲击韧性在裂纹扩展过程中的能量关系。