基于传统NiCrMoV钢,通过降低碳含量并少量添加Cu元素开发含铜时效钢。本文将两种试验用钢均经过900℃×1h淬火+630℃×2h回火工艺热处理,研究含铜时效钢与NiCrMoV钢强韧化机理差异性。论文采用SEM、EBSD、TEM等手段对两种试验用钢的显微组织,尤其是拉伸断口附近的组织进行了对比分析,得出如下结论:1)含铜时效钢经淬火后的组织以板条马氏体为主,局部出现粒状贝氏体;NiCrMoV钢经淬火后的组织为马氏体,板条状特征明显,表现出良好的淬透性。经回火处理后,含铜时效钢马氏体明显分解,基体以粒状贝氏体组织为主,部分区域仍存在少量马氏体;NiCrMoV钢马氏体亦发生了分解,但马氏体特征较含铜时效钢明显。造成这一现象的主要原因是含钢时效钢的碳含量相对较低。TEM结果表明,含铜时效钢马氏体板条宽度相对较大。2)EBSD分析结果表明,淬火态的含铜时效钢和NiCrMoV钢基体组织均以板条马氏体为主,大小角度晶界的共存说明了板条马氏体的多尺度结构特征。晶界取向差分布呈现双峰特征,这主要是因为贝氏体或马氏体与母相奥氏体之间存在特定的取向关系。含铜时效钢和NiCrMoV钢经回火处理后的马氏体特征都明显减弱,但是NiCrMoV钢中的板条马氏体特征相对明显,回火态组织晶界取向差分布亦呈现双峰特征。3)室温力学性能测试表明,回火态含钢时效钢的强度低于NiCrMoV钢,而延伸率较高。断口附近的TEM分析表明,NiCrMoV钢中第二相粒子为Cr23C6粒子,而含铜时效钢中存在两种类型的第二相粒子:沿板条界分布的尺寸约150μm的Cr23C6粒子和随机分布的尺寸10~20nm的含Cu粒子,其中含Cu粒子与位错之间的交互作用可能是导致含铜时效钢塑性较好的原因。