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高强度非调质钢的研究

安会芬  
【摘要】: 非调质钢具有节能、简化生产工艺、减少淬火变形和开裂等优点,在工业上的应用范围不断扩大。但目前工业上常用的珠光体型和贝氏体型非调质钢,难以满足高强度和高韧性的工作环境。为此,制备高强韧的低碳马氏体型非调质钢是我们的主要目的。 本研究在低碳含量(0.10~0.25wt%)的基础上,采用工业上常用且较为廉价的Mn(2.0~3.5wt%)、Si(1.0~2.0wt%)为主要合金元素,并添加0.5wt%的合金元素Cr,通过锻后空冷正火工艺,在钢中获得板条马氏体和板条间少量稳定的残余奥氏体组织,从而使钢具有优异的力学性能。当钢中含有0.16~0.25wt%C、2.0~3.5wt%Mn、1.5~2.0wt%Si、0.5wt%Cr时,锻后空冷就可得到马氏体组织,且化学成分为0.2C-3.5Mn-1.6Si-0.5Cr钢锻后空冷的力学性能达到σb=1550~1650MPa、δ5=8.8~12.6%。 对钢中残余奥氏体的研究结果表明,马氏体型非调质钢中的残余奥氏体含量较低(9%),且随碳含量的增加,残余奥氏体量增多。由于残余奥氏体在周围板条马氏体和高含量Si的共同作用下,具有很高的稳定性,故低碳马氏体型非调质钢可以同时具有高的强度和良好的塑性。


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