材料研究学报

作者：张守清, 胡小锋, 杜瑜宾, 姜海昌, 庞辉勇, 戎利建

单位：1.中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室 沈阳 1100162.中国科学技术大学材料科学与工程学院 沈阳 1100163.舞阳钢铁有限责任公司 平顶山 462500

关键词：金属材料,Ni-Cr-Mo-B钢,显微组织,冷却速率,有效晶粒尺寸,冲击功

基金：国家重点研发计划(2016YFB0300601);辽宁省兴辽英才计划项目(XLYC1907143);中国科学院战略重点研究项目(XDC04000000);辽宁省自然科学基金(2020-MS-008)

使用热膨胀仪、SEM电镜、EBSD、硬度、拉伸和冲击等观察和检测手段,研究了淬火冷却速率对海洋平台用Ni-Cr-Mo-B钢的显微组织、有效晶粒尺寸(EGS)和力学性能的影响。结果表明,不同冷却速率的合金钢,其显微组织包括板条马氏体(LM)、板条贝氏体(LB)、粒状贝氏体(GB)和F(铁素体)。随着淬火冷却速率的降低合金钢的显微组织分别为LM(>20℃/s)、LM/LB(20~2℃/s)、LB(2~1℃/s)、LB/GB(1~0.2℃/s)、GB/F(0.2~0.02℃/s),其硬度由100℃/s时的393HV逐渐降低至0.02℃/s时的291HV。回火后合金钢的屈服强度由水冷的836 MPa降低至炉冷的726 MPa,而延伸率几乎不变,约为20%。油冷合金钢的-60℃冲击功最高(199 J),水冷次之(54 J),空冷和炉冷合金钢的最低(<30 J)。其原因是,油冷合金钢具有LMT/LBT混合组织,较小的EGS (1.6 μm)对解理裂纹的阻碍作用较强；而空冷、炉冷合金钢的组织分别为GBT/LBT、GBT/F,其EGS较大(分别为2.4和2.8 μm),对解理裂纹的阻碍作用较弱。

来源：2022年第4期

《材料研究学报》期刊编辑部

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