具有微小析出相的超高强度低合金钢的微区屈服行为

摘要

本文涉及与环境裂纹敏感性(EAC)有关的一种超高强度低合金钢微区屈服行为的基础研究.原位中子衍射测量结果表明,对取自宏观屈服强度1120 MPa的化学成分(mass％)为0.22C-0.25Si-0.70Mn-3.40(Cr+Ni+Mo)-0.13(V+Nb+Ti),1273 K淬火和873K回火的深水系泊链环的光滑圆柱试样施加拉力,至应力500MPa,良好地符合线弹性应变,而至700 MPa时,(200)晶面族晶粒优先出现非线弹性应变,即微区屈服.至800 MPa,(110)也呈非线弹性应变,随应力的进一步增加,(200)的非线性弹性应变逐步增加,而(211)仍然停留在线弹性应变阶段.与上述化学成分(mass％)相似的0.22C-0.25 Si-0.50Mn-3.60(Cr +Ni +Mo)-0.17(V+Nb+Ti)钢制链环的透射电镜以及附加的定性和定量的分析表明,1273 K淬火和893 K回火钢中有三种合金碳化物：①由残余奥氏体分解而成的θ-M3C渗碳体,大小在50 nm以下,主要分布在铁素体板条和板条间;②针棒状ε-M2C,宽度小于20nm,长度小于200 nm,均匀分布在铁素体中;③铁素体板条内析出的约2 nm大小的超细、高密度和与α-Fe基体共格的MC碳化物.该材料的微区屈服行为可能受这种高密度fcc-MC的影响.MC不仅形成强氢陷阱,而且还可能通过提高晶体点阵的微屈服强度,减缓微区屈服从而降低氢脆(HE)和/或EAC的敏感性.