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近年来,9Ni钢已在我国LNG接收站获得工程应用。随着对国外LNG需求的激增,LNG储罐逐渐向着大型化方向发展。出于保障安全的严苛要求,对9Ni钢的强韧性提出了更高技术要求,同时板厚应增加。本文从Cu合金化角度出发,研究了不同Cu含量下9Ni钢淬火+回火(QT)和淬火+两相区二次淬火+回火(QLT)热处理工艺对9Ni钢显微组织与力学性能的影响,深入讨论了QLT热处理时Cu对9Ni钢的强韧化机理。结果表明,随着Cu含量的增加,QLT处理钢的强度显著提高,屈强比逐渐增大,-196℃低温冲击功呈现先增加后降低的趋势,1.0%Cu时达到最高值157J,而所有含铜9Ni钢的冲击功均保持在较高水平。Cu含量对QT处理9Ni钢的强度、韧性的影响规律和QLT处理9Ni钢类似,但QT处理9Ni钢的屈强比更高,低温韧性显著降低。采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射和X射线衍射分析了含Cu钢的显微组织、精细结构和析出物。结果表明,QT处理时得到回火马氏体,同时在基体上分布着白亮色粒状和板条状淬火马氏体与逆转奥氏体的混合物；QLT处理时得到回火马氏体和铁素体的混合组织,沿板条束界分布着长条状或岛状逆转奥氏体,随Cu含量增加,铁素体减少,回火马氏体和奥氏体的混合物增加。对于两种处理的9Ni钢,随着Cu含量的增加,逆转奥氏体均呈增加趋势,但QLT处理的逆转奥氏体含量较QT处理钢高。Cu含量对Cu析出也有较大影响,Cu含量为O.5%时未观察到Cu析出物,而含量为1.0%时析出了一定数量的析出物,Cu含量增加至1.5%时析出物数量明显增多,尺寸也显著增大。探讨了QLT处理时含铜9Ni钢的强韧化机理(1)强化机理：Cu含量增加到一定程度可产生颗粒或短杆棒状Cu析出物；回火马氏体增加,铁素体减少；细化原奥晶粒和马氏体的精细结构等。析出强化、组织强化和细晶强化三种方式共同使9Ni钢获得强化效果。(2)韧化机理：添加Cu增加逆转奥氏体含量,并富集于逆转奥氏体中提高其稳定性；细化“有效晶粒”尺寸,同时钢中大角度晶界增多,更多的大角度晶界阻碍了裂纹的扩展。两种韧化方式使含铜9Ni钢获得良好的低温韧性。