κ-碳化物对低密度超细珠光体组织细化的影响

作     者：张晨 胡锋 周杰 周雯 张东 吴开明 ZHANG Chen;HU Feng;ZHOU Jie;ZHOU Wen;ZHANG Dong;WU Kai-ming

作者机构：武汉科技大学耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心湖北武汉430081 材谷金带(佛山)金属复合材料有限公司广东佛山528000 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(U20A20279) 中国博士后科学基金资助项目(2021M700875) 湖北省重点研究发展计划资助项目(2021BAA057) 高等学校学科创新与人才引进计划(111计划)资助项目 武汉科技大学国防预研基金资助项目(GF202016) 

出 版 物：《中国冶金》 (China Metallurgy)

年 卷 期：2023年第33卷第5期

页      码：60-70页

摘      要：低密度钢已成为开发满足安全和节能要求材料的研究热点,为实现材料的轻量化,推动绿色发展,在超高强度珠光体桥索钢的合金设计中加入适量的轻质元素中Mn(质量分数为5%)和中Al(质量分数为5%)以降低材料密度,其理论计算密度由7.85 g/cm^(3)降至6.81 g/cm^(3),降幅达13.2%。在相同珠光体等温处理(600℃-0.5 h和500℃-2.0 h)后,与传统珠光体钢相比,低密度珠光体钢抗拉强度和屈服强度显著提高,分别由(1237±24)MPa提高到(1247±37)MPa、(923±12)MPa提高到(1171±34)MPa,伸长率稍微降低,由6.46%±0.20%降低到5.18%±0.06%,显微组织由传统的θ-珠光体(铁素体+渗碳体)转变为θ-珠光体和κ-珠光体(铁素体+渗碳体+κ-碳化物)。结果表明,添加适量的Al和Mn抑制C的扩散,提高珠光体的转变自由能,显著延缓珠光体的共析转变过程,同时超细珠光体的片层间距明显细化,团簇尺寸明显减小;促进了低密度珠光体钢中κ-碳化物的形成,其与位错的相互作用提高了材料的应变硬化,实现了超细珠光体桥索钢的低密度、超高强度的目标。

主 题 词：低密度钢 超细珠光体 κ-碳化物 组织转化 应变硬化 

学科分类：08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

D　O　I：10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20220901

馆 藏 号：203121848...