两相区淬火温度对Cr-Mn-Si低合金钢组织及性能的影响

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2025.01.018

金属热处理 ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (1): 119-125.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2025.01.018

两相区淬火温度对Cr-Mn-Si低合金钢组织及性能的影响

高鑫^1,2, 李明东³, 苏杰², 姜庆伟¹, 夏世洪⁴, 张永强⁴, 宁静²

1.昆明理工大学材料科学与工程学院, 云南昆明 650093;
2.钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院, 北京 100081;
3.中国兵器工业集团航空弹药研究院有限公司,黑龙江哈尔滨 150030;
4.大冶特殊钢有限公司特冶产品研究所, 湖北黄石 435001

收稿日期:2024-08-02 修回日期:2024-11-25 出版日期:2025-01-25 发布日期:2025-03-12
通讯作者: 姜庆伟,副教授,博士,E-mail:jqw6@163.com
作者简介:高鑫(1996—),男,硕士研究生,主要研究方向为超高强度钢,E-mail:1198347543@qq.com。

Effect of intercritical quenching temperature on microstructure and properties of Cr-Mn-Si low alloy steel

Gao Xin^1,2, Li Mingdong³, Su Jie², Jiang Qingwei¹, Xia Shihong⁴, Zhang Yongqiang⁴, Ning Jing²

1. Faculty of Materials Science and Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming Yunnan 650093, China;
2. Research Institute of Special Steels, Central Iron and Steel Research Institute Co., Ltd., Beijing 100081, China;
3. NORINCO Group Air Ammunition Research Institute Co., Ltd, Harbin Heilongjiang 150030, China;
4. Special Metallurgical Products Research Institute, Daye Special Steel Co., Ltd., Huangshi Hubei 435001, China

Received:2024-08-02 Revised:2024-11-25 Online:2025-01-25 Published:2025-03-12

摘要/Abstract

摘要： 利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、拉伸试验机、冲击试验机等研究了两相区淬火温度对Cr-Mn-Si低合金超高强度钢的显微组织及力学性能的影响。结果表明:试验钢在两相区790~850 ℃内淬火时,在790~820 ℃内随着淬火温度的升高,碳化物逐渐溶解,铁素体含量不断降低,马氏体含量升高,强度不断上升;当淬火温度为830 ℃时,铁素体基本消失,强度达到峰值;当淬火温度≥850 ℃时,碳化物消失,组织结构主要由马氏体+残留奥氏体组成,材料的强韧性基本保持不变。试验钢在850 ℃淬火+230 ℃回火时即可获得最佳力学性能,此时抗拉强度为1770 MPa、屈服强度为1447 MPa,断后伸长率为12%、断面收缩率为53%、冲击吸收能量为71 J。

关键词: Cr-Mn-Si低合金超高强度钢, 两相区淬火, 显微组织, 力学性能

Abstract: Effects of intercritical quenching temperature on the microstructure and mechanical properties of Cr-Mn-Si low-alloy ultra-high strength steel were investigated by using optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), tensile tester and impact tester. The results show that when the tested steel is quenched within 790-850 ℃, the carbides gradually dissolve, the ferrite content decreases, the martensite content increases and the strength increases with the increase of quenching temperature within 790-820 ℃. When the quenching temperature is 830 ℃, the ferrite basically disappears, and the strength reaches the peak. When the quenching temperature is ≥850 ℃, the carbides disappear, and the microstructure is mainly composed of martensite+retained austenite, the strength and toughness basically remain unchanged. The best mechanical properties of the tested steel can be obtained by quenching at 850 ℃+tempering at 230 ℃ with the tensile strength of 1770 MPa, yield strength of 1447 MPa, elongation after fraction of 12%, reduction of area of 53% and impact absorbed energy of 71 J.

Key words: Cr-Mn-Si low-alloy ultra-high strength steel, intercritical quenching, microstructure, mechanical properties

中图分类号:

TG156.1

高鑫, 李明东, 苏杰, 姜庆伟, 夏世洪, 张永强, 宁静. 两相区淬火温度对Cr-Mn-Si低合金钢组织及性能的影响[J]. 金属热处理, 2025, 50(1): 119-125.

Gao Xin, Li Mingdong, Su Jie, Jiang Qingwei, Xia Shihong, Zhang Yongqiang, Ning Jing. Effect of intercritical quenching temperature on microstructure and properties of Cr-Mn-Si low alloy steel[J]. Heat Treatment of Metals, 2025, 50(1): 119-125.

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Effect of intercritical quenching temperature on microstructure and properties of Cr-Mn-Si low alloy steel

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