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采用力学性能测试设备、光学显微镜及透射电镜研究了不同热处理方式对经济性3.5Ni低温钢板组织和性能的影响,结果表明:采用高温短时间正火及低温长时间正火,组织及力学性能的变化并不明显,组织均为铁素体+贝氏体+珠光体+M/A;钢板再经同样工艺回火后,高温正火钢板的屈服强度、抗拉强度都明显提高,低温冲击功大幅下降;而低温正火的钢板与正火态性能相当。透射电镜观察到高温正火+回火试样出现的大量纳米级絮状析出相是造成性能发生变化的根本原因。