回火温度对30Cr15Mo1N微观组织和力学性能影响

陈豪^1,2，周天鹏^1,2，陈泽军¹，俞峰²，徐海峰²，曹文全²

1. 重庆大学材料科学与工程学院2. 钢铁研究总院特殊钢研究所

摘 要：为探索高氮马氏体钢在回火过程中组织性能演变,对30Cr15Mo1N高氮钢进行了不同温度下的回火处理,利用OM、XRD、拉伸、冲击、SEM和TEM等方法研究了高氮钢在回火过程中微观组织和力学性能的变化规律。结果表明,30Cr15Mo1N钢经淬火和低温处理后在150～700℃回火,随回火温度升高,显微组织中马氏体基体逐渐发生回复与再结晶,组织中马氏体形态逐渐消失,碳氮化物先在马氏体板条边界呈片状或棒状析出,逐渐演变为颗粒状弥散分布,700℃时碳氮化物聚集长大、球化。随着回火温度升高,30Cr15Mo1N钢的基体持续软化,析出强化不断增强,导致其在500℃以下回火时强度变化较小,抗拉强度保持在2 000 MPa以上;当回火温度大于500℃时,强度随回火温度升高而线性下降。随着回火温度升高,30Cr15Mo1N钢的U型缺口冲击吸收功先基本保持不变再持续升高,在700℃回火后冲击韧性达到45 J/cm2。不同回火温度下冲击性能的变化与其强度、塑性变化密切相关,冲击韧性好坏主要由塑性大小决定。

关键词：高氮马氏体钢;回火温度;显微组织;冲击韧性;