论文部分内容阅读
Cu沉淀强化钢是一种具有高强度、良好加工特性以及优异焊接性能的低合金结构钢,广泛地应用于船舶、海洋平台、车辆、航空等领域。本文采用不同Ni含量的含Cu钢在900?C固溶水淬后,再经过不同时效温度、不同时效时间的热处理,通过显微硬度测试、OM、SEM、XRD、TEM观察分析,研究不同变量对含Cu沉淀强化钢的显微硬度和微观组织的影响,得到以下结论:含Cu钢的显微硬度随着钢中Ni含量的增加而呈现增加趋势,当Ni含量由1%提高到3.5%时,材料的显微硬度由236 HV增加到263 HV;Ni含量的增加降低了钢中贝氏体与马氏体的比例,细化了马氏体的板条尺寸;Ni含量的增加提高了钢中析出物的析出数量,细化了析出物的析出尺寸。对Ni含量为3.0%的钢采用不同时效温度下时效2 h的热处理制度。结果表明:钢的显微硬度随着时效温度的增加呈现先增后减的趋势,在450?C达到峰值343 HV,并在700?C观察到了硬度的回升;随着时效温度的升高钢中的板条马氏体逐渐向多边形铁素体转变,并在700?C下得到了大量的粒状贝氏体和M-A岛;当时效温度低于450?C时析出物处于形核阶段,并在450?C达到密度峰值350个/μm2,当时效温度高于450?C时析出物处于长大粗化阶段,在650?C时析出物的尺寸达到20.1 nm。在时效过程中,析出物的形态也从低温(<450?C)的球形向高温(>450?C)的椭球形、短棒状结构转变。对Ni含量为2.5%的钢采用650?C下不同时效时间的热处理制度。结果表明:钢的显微硬度随着时效时间的延长呈现先增后减的变化趋势,并在2 h达到峰值256 HV;随着时效时间的延长,板条马氏体逐渐分解为多边形铁素体;当时效时间小于2 h时,析出物处于形核期,当时效时间超过2 h时,析出物处于长大粗化过程,但其粗化速率很慢。析出物在晶体结构方面,在时效2 h内析出物为bcc结构的B2富Cu相,当时效时间为100 h时在钢中产生了fcc结构的ε-Cu相。