近日，芬兰奥卢大学先进钢铁研究中心研究了不同碳含量(0.2%~0.4 wt%)和不同热处理工艺对0.5Si–2.0Mn–1.0Al–0.6Cr钢力学性质和微观结构的影响。这种微观结构由粒状贝氏体、板条贝氏体、马氏体以及体积含量高达23%的粒状残余奥氏体和带有板条片层的残余奥氏体组成。
碳含量、保温温度(时长2小时)和淬火温度对钢微观结构和机械性能研究的结论如下：第一，钢的保温温度在150℃~350℃时，碳含量对它的屈服强度没有影响。碳含量对抗拉强度影响很大，碳含量的上升会大幅提高抗拉强度。屈服强度会随保温温度下降而上升，抗拉强度在350℃以下也有相似规律。第二，350℃以下，均匀伸长率会随碳含量上升而提高。对于0.2C钢和0.3C钢，均在250℃保温时有最大的总伸长率。碳含量下降会提高钢的冲击韧性。碳含量0.2%~0.3%的钢采取中间淬火、在150℃~350℃保温可以得到强度、韧性和冲击韧性都好的综合性能。第三，带状成分由碳和体积分数会随保温温度上升而增加的未回火马氏体组成，它的含量对冲击韧性影响很大。第四，以颗粒和片层状方式存在的残余奥氏体所占比例为2%~20%，具体数值受碳含量和保温温度影响。残余奥氏体可以提高均匀伸长率，但对总伸长率影响不大。第五，马氏体-贝氏体相中位错密度很高，保温温度下降或碳含量增加会提高位错密度。
结果表明，碳含量0.2%的钢只要在150℃~350℃下淬火然后保温2小时，就能获得足够高的强度和韧性。通过先对钢板进行匀质化处理，可以减少微观结构带的含量，进而获得更大的韧性。
(钢讯)