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低碳马氏体钢由于碳的固溶强化、位错强化等作用通常具有较高的强度。碳化物析出强化可以进一步提高低碳马氏体钢的强度,多年来Mo2C、VC等碳化物的强化作用已经得到充分研究。但是,直接淬火及回火时低碳马氏体钢中TiC类碳化物的析出行为及其强化作用研究较少。本文通过SEM、TEM、EBSD以及萃取相分析等试验方法,研究低碳马氏体钢中(Ti,Mo)C纳米析出相在不同工艺中的析出行为及其对力学性能的影响,为提高低碳马氏体钢的强韧性提供理论依据。利用TEM、相分析并结合热力学、动力学计算等方法,定量研究了(Ti,Mo)C在不同工艺过程中各个阶段析出尺寸、数量及控制因素。研究发现,低碳马氏体钢中(Ti,Mo)C碳化物析出包括两个主导性的阶段：在奥氏体区析出鼻尖温度至大概850℃之间进行变形,可以获得大量5-36nm的纳米析出相,Ti析出量大概达到47.0%；再加热过程进入奥氏体区及随后的奥氏体区保温过程中,奥氏体中会继续析出大量5-18nm的析出相,Ti析出大概为33.0%到46.6%之间。利用SEM、TEM、EBSD等方法,研究了组织演变及(Ti,Mo)C对晶粒细化的作用。研究发现,试验钢中(Ti,Mo)C对a/γ界面移动阻碍作用很小,但在奥氏体长大过程中钉扎晶界,成为晶粒细化的主要原因。添加Ti、Mo试验钢中马氏体板条明显变短,相邻板条块位向差增大。低温奥氏体未再结晶区轧制后马氏体组织扁平化,试样中储存的形变能可以显著增加奥氏体形核驱动力及形核率,且变形后亚结构位向关系的改变促进了再加热后位向关系的遗传,再加热后晶粒尺寸得到更进一步的细化。系统研究了(Ti,Mo)C析出相及组织遗传对低碳马氏体钢强韧性的影响。利用(Ti,Mo)C及组织遗传对再加热后晶粒细化、强化方式改变,获得了1000-1700MPa高强度低碳马氏体钢,其冲击吸收能量较常用低碳马氏体钢有明显提高,(Ti,Mo)C析出相的晶粒细化作用使低碳马氏体钢的韧脆转变温度降低。