复合二次硬化超高强度钢的组织与性能研究

摘要

采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析仪(XRD)以及力学性能试验对一种采用金属间化合物和碳化物复合强化思路设计的新型二次硬化超高强度钢的组织和性能进行了系统研究.结果表明:该钢在300℃回火时,主要析出大量的ε-碳化物,此时钢的强度升高,韧性略有降低,在430℃回火时,析出大量的粗大片状渗碳体,钢的强度继续提高,但冲击韧性迅速降至最低值,随着回火温度继续升高,渗碳体发生溶解,马氏体基体中开始析出M2C炭化物、金属间化合物β-NiAl相以及逆转变奥氏体,其抗拉强度和硬度在470℃达到最高值,屈服强度在490℃达到峰值.试验钢在540℃回火5h后,具有最佳的综合力学性能,此时抗拉强度为2120MPa屈服强度为1950MPa,冲击功为54J/cm2.当回火温度继续升高,M2C碳化物和逆转变奥氏体都发生粗化,钢的强度和韧性都有所降低,且经560℃回火后逆转变奥氏体含量达到最大值.