热处理工艺对1500MPa级低碳Nb-Ti低合金钢组织及性能的影响

杨庚蔚^1,2，雍岐龙²，孙新军²，李昭东²，李晓闲^1,2

1. 昆明理工大学材料科学与工程学院2. 钢铁研究总院工程用钢研究所

摘 要：通过低成本成分设计,在控制轧制的基础上,分别采用直接淬火（DQ）、直接淬火+回火（DQ+T）以及再加热淬火+回火（RQ+T）工艺成功制得了抗拉强度1500 MPa级经济型低合金高强高韧钢。对比研究了DQ、DQ+T和RQ+T 3种工艺钢的微观组织和力学性能。结果表明:DQ工艺钢的微观组织为板条马氏体+少量铁素体及残留奥氏体的复相组织,其抗拉强度和屈服强度分别为1750 MPa和1300 MPa,-40℃下冲击吸收功为37 J。200℃回火1 h后,试验钢位错密度降低,大量细小ε碳化物在板条内析出。DQ+T工艺钢屈服强度达到1400 MPa,-40℃下冲击功为43 J。试验钢直接淬火后再加热至880℃,获得了平均晶粒尺寸为5.7μm的细小等轴奥氏体。相比于DQ及DQ+T工艺钢,RQ+T工艺钢获得了更高的韧性,冲击功达到56 J。研究发现,未溶的（Nb,Ti）（C,N）粒子能有效抑制奥氏体晶粒长大。组织细化及残留奥氏体是RQ+T工艺钢获得高韧性最主要的原因。

关键词：低合金高强高韧钢;直接淬火;扁平奥氏体;板条马氏体;强韧化机理;