【摘 要】
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由于具有良好的强塑性配合,无碳化物贝氏体成为第三代先进高强钢的备选钢种。热处理周期长一直是妨碍无碳化物贝氏体钢开发的主要障碍,为此本文提出成分优化与预生成马氏体诱发贝氏体转变的相结合的解决思路。论文以二种中碳合金钢28Mn3Si1.4钢和28Mn2Si1.6钢为研究对象,通过热膨胀研究了实验钢的贝氏体转变动力学行为,对热处理样品进行组织表征和性能测试,建立了实验钢的成分—工艺—组织—性能关系,研究
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由于具有良好的强塑性配合,无碳化物贝氏体成为第三代先进高强钢的备选钢种。热处理周期长一直是妨碍无碳化物贝氏体钢开发的主要障碍,为此本文提出成分优化与预生成马氏体诱发贝氏体转变的相结合的解决思路。论文以二种中碳合金钢28Mn3Si1.4钢和28Mn2Si1.6钢为研究对象,通过热膨胀研究了实验钢的贝氏体转变动力学行为,对热处理样品进行组织表征和性能测试,建立了实验钢的成分—工艺—组织—性能关系,研究取得如下结果。（1）28Mn2Si1.6钢奥氏体化以后在Ms点以上温度进行等温处理时,转变产物为无碳化物贝氏体和由于转变不完全而保留的残余奥氏体,残余奥氏体在等温后冷却过程中转变为马氏体组织。随着等温温度的降低,贝氏体转变的孕育期缩短,转变速度加快,转变量增加,保温后冷却过程中的马氏体转变Ms温度降低。（2）28Mn3Si1.4钢和28Mn2Si1.6钢奥氏体化以后淬火到Ms点温度以下进行等温处理时,先是在冷却过程中形成一部分马氏体,然后再等温过程中发生贝氏体转变。随着等温温度的降低,预生成马氏体组织体积分数升高,贝氏体转变的孕育期缩短,但转变速度降低,贝氏体转变完成需要的时间缩短。随着等温温度的降低,组织中残余奥氏体的体积分数减少,钢的强度升高,塑性下降。（3）28Mn3Si1.4钢奥氏体化以后淬火到Ms点以下温度再向更高的温度加热保温时,先是在冷却过程中形成一部分马氏体,然后在加热、保温过程中发生贝氏体转变。随着加热保温温度升高,无碳化物贝氏体转变终止所需要的时间逐渐缩短,但是当加热保温温度高于Ms温度时存在贝氏体不完全转变。（4）28Mn3Si1.4钢在Ms点以下温度等温淬火,贝氏体完全转变速度很低,延长保温时间有助于消除二次马氏体,降低强度提高塑性。随着等温温度的降低,完全转变的马氏体+贝氏体组织中残余奥氏体含量降低,钢的强度提高,塑韧性变化不大。28Mn3Si1.4 钢在 280℃等温淬火 6 h 的力学性能 Rp0.2=1030 MPa,Rm=1490 MPa,A=15.8%,Akv=26 J,Rm X A=23542 MPa%。（5）28Mn2Si1.6钢在Ms点以下温度等温淬火,贝氏体转变速度加快。28Mn2Si1.6钢奥氏体化以后在280℃等温淬火时的性能:Rp0.2=990 MPa,Rm=1590 MPa,A=14.6%,Akv=36 J,Rm×A=23214 MPa%;330℃等温淬火时的性能:Rp0.2=850 MPa,Rm=1430MPa,A=17.3%,Akv=25 J,Rm×A=24739MPa%;28Mn2Si1.6 钢奥氏体化以后淬火到280℃转入330℃炉中加热保温获得最佳强韧性配合:Rp0.2=1000 MPa,Rm=1540 MPa,A=17.6%,Akv=32 J,Rm×A=27104 MPa%。
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