【摘 要】
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超高强度钢一直以其优异的力学性能而被广泛应用。现代工业的快速发展对超高强度钢的性能提出了更高的要求,需要更高强度同时也要求更好的塑性。本文以中碳马氏体46Mn2Si2Cr Al Ni Mo V钢作为研究对象,通过设计形变热处理工艺及回火工艺,改善材料的强度和塑性,并利用微观组织表征和力学性能测试,系统地研究了不同热处理工艺对中碳马氏体超高强度钢组织和性能的影响规律。研究发现通过引入高温热变形可以细
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超高强度钢一直以其优异的力学性能而被广泛应用。现代工业的快速发展对超高强度钢的性能提出了更高的要求,需要更高强度同时也要求更好的塑性。本文以中碳马氏体46Mn2Si2Cr Al Ni Mo V钢作为研究对象,通过设计形变热处理工艺及回火工艺,改善材料的强度和塑性,并利用微观组织表征和力学性能测试,系统地研究了不同热处理工艺对中碳马氏体超高强度钢组织和性能的影响规律。研究发现通过引入高温热变形可以细化试验钢的组织,显著提高试验钢的强度和塑性。进一步经温变形处理后,试验钢的微观组织由板条马氏体、残余奥氏体以及V的析出相组成。随着温变形温度的升高,试验钢组织中V（C,N）颗粒尺寸逐渐变大,强度和硬度呈现下降趋势,而总延伸率和强塑积先降低后升高。随着变形量的增加,试验钢中马氏体板条的取向趋于一致。在400℃和450℃进行温变形后,试验钢的强度随变形量的增加先升高后降低,总延伸率和断面收缩率逐渐降低,硬度逐渐升高。在500℃进行温变形后,随着变形量的增加,试验钢微观组织中残余奥氏体含量不断增加,最高为30%,抗拉强度先降低后升高,均匀延伸率和总延伸率逐渐升高。其中WR-400℃-26%工艺试验钢具有最高的抗拉强度,达2946 MPa,其总延伸率为4.5%。WR-500℃-42%工艺试验钢具有最高的总延伸率,达16.6%,其抗拉强度和强塑积分别为2354 MPa和39.1 GPa·%。随着回火温度的升高,试验钢组织中的马氏体板条发生了回复和粗化,位错密度逐渐降低,强度和均匀延伸率逐渐降低,总延伸率和强塑积先升高后降低。在回火温度相同的情况下,随着回火时间的延长,试验钢组织中残余奥氏体含量和马氏体中位错密度降低,总延伸率和断面收缩率有所提高,强度硬度变化较小。
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