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HSLA100高强度低合金钢（化学成分）两相区加热温度对其组织演变的影响
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-01-21
HSLA100钢是近年来国际上新发展的一种高强度、高韧性、良好焊接性能的多用途钢种。该钢的碳含量大幅度减少(≤0.06%)，钢的强度不再依赖碳的含量，而是以ε-Cu沉淀强化、位错强化、细晶强化等方式弥补了降碳带来的强度损失，从而使该类钢具有良好的强韧性匹配和焊接性能，并广泛应用于矿石设备、海洋钻井平台、重型机械、舟桥及大型船舶的建造。
HSLA100钢是近年来国际上新发展的一种高强度、高韧性、良好焊接性能的多用途钢种。该钢的碳含量大幅度减少(≤0.06%)，钢的强度不再依赖碳的含量，而是以ε-Cu沉淀强化、位错强化、细晶强化等方式弥补了降碳带来的强度损失，从而使该类钢具有良好的强韧性匹配和焊接性能，并广泛应用于矿石设备、海洋钻井平台、重型机械、舟桥及大型船舶的建造。近年来，为提高含Ni钢的低温韧性，发展了一种两相区淬火工艺，其特点是在常规的淬火、回火之间增加一次两相区淬火，即加热到两相区(α+γ)后快速冷却，其目的是在钢中强化相的基础上，生成新的韧化相——逆转变奥氏体。该工艺的主要应用对象是高Ni马氏体钢，而在HSLA100此类超低碳、高Cu、高Ni的贝氏体钢中的应用研究很少见报道。本文采用TMA膨胀仪对HSLA100钢进行了两相区加热时的相变模拟，探讨了临界加热温度对实验钢组织转变的影响规律。
采用50kg真空感应炉冶炼试验钢并真空浇铸成钢锭，采用800mm轧机轧制，控轧后冷却至室温，钢板厚12mm，钢的化学成分为（质量分数，%）：
0.045C，0.31Si，1.04Mn，0.008P，0.004S，0.90Cu，1.50Ni，0.40Cr，0.40Mo，余量为Fe。从试板上切取12mm×200mm×80mm试样，先在920℃保温1h后水冷至室温，再从淬火态钢板上沿轧向切取Φ5mm×30mm试样在Q400型TMA仪器上进行热膨胀试验，试样加热速度为20℃/min，分别升温至700、720、740、760、800和820℃并保温10min后以20℃/min的冷速降至室温。
HSLA100钢在两相区加热时，加热温度决定了奥氏体的转变量，而奥氏体中的碳含量是影响相变产物的主要因素。淬火态的HSLA100钢在700、720、740、760和820℃保温时，钢中奥氏体转变量分别为10%、24%、38%、60%和100%，奥氏体中的碳含量分别为0.345%、0.293%、0.243%、0.193%和0.045%。淬火态实验钢在720～820℃两相区加热并冷却后的显微组织为铁素体+M-A岛，随温度的升高，钢中的铁素体逐渐增加，其形态也从板条状转变为多边形状，基体上的M-A岛从沿板条界分别逐渐过渡到沿原奥氏体晶界分布。
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