材料研究学报

作者：展之德, 刘琪琪, 董敬文, 祁震, 罗小兵, 柴锋, 师仲然

单位：1 钢铁研究总院有限公司工程用钢研究院 北京 1000812 武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室 武汉 430081

关键词：金属材料,中锰钢,逆转变奥氏体,孪晶,富铜相

基金：钢铁研究总院重大基金(23G60320ZD)

将低碳中锰钢Fe-4Mn-3.5Ni-2Cu-0.05C-0.018Nb-0.018Ti在860 ℃淬火1 h后水冷，再分别在600、640和670 ℃回火2 h，然后分别用JBN-300C摆锤冲击实验机和WE-300液压拉伸实验机进行冲击实验和拉伸实验。结果表明，在不同温度回火的实验钢，其微观组织均由回火马氏体/铁素体+逆转变奥氏体+新鲜马氏体构成。随着回火温度的提高实验钢的抗拉强度和加工硬化指数随之提高，屈服强度和低温冲击功降低。在600和640 ℃回火的实验钢，其抗拉强度的提高主要依赖相变诱导塑性效应生成的新鲜马氏体，其加工硬化性能随着回火温度的提高而改善。回火温度提高到670 ℃新鲜马氏体的含量显著提高，虽然加工硬化能力和抗拉强度进一步提高，但是实验钢变得硬而脆和颈缩提前，从而使其延伸率降低。低温冲击功降低的原因，一个是逆转变奥氏体机械稳定性降低和相变缓解应力集中的效果减弱，使裂纹形成功降低；另一个是孪晶和块状逆转变奥氏体数量的增多导致断裂模式转变为晶间断裂，裂纹易沿着孪晶界和原奥氏体晶界高速扩展而降低了裂纹扩展功。实验钢中Nb/TiC的析出，有助于晶粒细化。同时，回火温度的提高使富Cu相粗化，使实验钢的屈服强度显著降低。

来源：2025年第10期

《材料研究学报》期刊编辑部

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