【摘 要】
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本课题对一种质量分数为0.5%C、25%Mn和4%Cr新型高锰低温钢常温和低温机械性能进行了研究,并讨论了层错能与形变和热作用下显微组织演变关系。25Mn超低温奥氏体钢奥氏体基体
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本课题对一种质量分数为0.5%C、25%Mn和4%Cr新型高锰低温钢常温和低温机械性能进行了研究,并讨论了层错能与形变和热作用下显微组织演变关系。25Mn超低温奥氏体钢奥氏体基体具有很高的热稳定性,-196°C下仍具有很高的低温冲击韧性(201 J),并且从室温到-196°C都没有观察到明显的韧脆转变温度。室温到-196°C的冲击断口都表现为韧性断裂,在-196°C冲击式样中只检测到了2.5%的ε-马氏体。25Mn超低温奥氏体钢常温下屈服强度和抗拉强度分别为350 MPa和810 MPa,温度降低到-196°C时屈服强度和抗拉强度分别增加到820 MPa和1380MPa。室温下25Mn超低温奥氏体钢塑性变形机制受层错能(24.1 mJ/m~2)控制,主要表现为机械孪生,而在-196°C条件下层错能降低到17.1 mJ/m~2,受层错能影响此时塑性变形机制主要表现为机械孪生+马氏体相变。温度降低层错能降低,且低温时材料有更高的内应力,这都将促使马氏体产生。25Mn超低温奥氏体钢实际焊接接头母材、热影响区粗晶区和焊缝均有很高的裂纹尖端张开位移(CTOD),说明其接头具有很好的抗开裂性能。热模拟焊接热影响区峰值温度从600°C到1300°C试样-196°C冲击韧性值均高于160 J,热模拟热影响区整体具有优异的低温韧性。而峰值温度600°C、1100°C和1300°C试样在低温冲击瞬时拉伸和压缩过程中经历了明显的塑性变形,且有机械孪晶产生,是其冲击韧性值升高的原因。
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