新型D6Acl超高强度钢预应变淬火组织超细化研究

使用 Gleeble- 15 0 0型热模拟机 ,对 D6 Acl( 30 Cr Ni Si Mo V)超高强度钢在奥氏体状态下进行循环预应变淬火 ,可使马氏体组织得到显著细化 ,使马氏体板条宽度接近亚纳米量级。研究证实 ,存在于固相奥氏体中的弹性应变能与塑性变形相配合是使马氏体得到显著细化的重要原因。它为钢的超细化处理提供了新的思路。

马氏体相变的弹性波促发形核

使用 Ｇｌｅｅｂｌｅ—１５００型热模拟机，对 ３０ＣｒＭｎＳｉＭｏＶ超高强度钢在奥氏体状态下预应变，而后分三种工艺淬火：预应变结束后不卸载立即喷雾冷却；预应变结束后卸载，并于９６０℃保温５ ｍｉｎ后再喷雾冷却；预应变后不卸载，重新加热至１０５０℃，并保温５ ｍｉｎ；发生再结晶后再喷雾冷却．经对其马氏体组织进行分析发现：处于释放状态的弹性应变能会促发马氏体相变均匀形核；而塑性应变对马氏体的生长有限制作用，可间接影响马氏体的相变形核，两者的恰当配合，可显著细化马氏体，使其板条平均宽度接近纳米量级水平（平均宽度为 １２０ ｎｍ）．在此基础上，提出了一种马氏体相变的软模弹性波动形核机制，可解释所获得的实验结果．

板条马氏体纳米结构化与超级钢研究

采用低碳低合金 3 0 Cr Ni Si Mo V钢 ,研究了预应变淬火实现板条马氏体组织纳米结构化的工艺技术。经对具备这种纳米结构化组织的钢进行力学性能检测 ,发现其强度远超出了此类钢的常规极限水平 :其抗拉强度达到 180 0 MPa以上 ,屈服强度超过 170 0 MPa;并且仍保持高的塑韧性 ,δ≥ 10 % ,αK≥ 40 k J/ cm2 ,冲击断裂的裂纹扩展功 Ap≥ 2 0

板条马氏体晶宽纳米化及其力学行为

对低碳低合金 30CrNiSiMoV钢采用奥氏体预应变淬火 ,可使板条马氏体板条晶宽细化至1 0 0nm ,板束尺寸达到 0 8μm以下 ,且板束方向多向化。对具备这种亚纳米结构马氏体组织的钢力学性能测试 ,发现其强度远超出了同类钢的常规极限水平 ,其抗拉强度σb 超过 1 80 0MPa,提高约 2 0 % ;屈服强度可达 1 70 0MPa以上 ,提高近 2 5 % ,伸长率δ≥ 1 0 %～ 1 2 % ,夏氏冲击韧度αk≥ 40～ 45kJ cm2 ,断口形貌由准解理型转变为准解理和韧窝的复杂准解理型 ,且韧窝的大小与亚纳米马氏体板条束宽度一致。研究取得了超常的强、韧化效果 。