陳忠偉1梯皿，張玉柱2，楊林浩2
(1 西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國家重點實驗室县恕，西安710072东羹；2　邯鄲鋼鐵集團(tuán)公司技術(shù)中心，邯鄲056000)
　　摘 要：綜述了低碳貝氏體鋼的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀弱睦，指出低碳貝氏體鋼性能優(yōu)良且成本低廉百姓。并結(jié)合低碳貝氏體鋼的市場需求和邯鋼品種鋼的研發(fā)方向，展望了低碳貝氏體鋼的發(fā)展前景况木，提出低碳貝氏體鋼產(chǎn)品品種的開發(fā)及其控軋控冷工藝的研制是其研究方向垒拢。
　　關(guān)鍵詞：低碳貝氏體鋼　貝氏體組織　控軋控冷
　 工程機(jī)械制造旬迹、架設(shè)橋梁、造船求类、車輛制造奔垦、航空等領(lǐng)域廣泛地使用著各種規(guī)格的鋼板。由于服役條件及焊接工藝的限制尸疆，這類用途的鋼板不僅要求材料具有足夠的強(qiáng)度和塑性椿猎，而且還要求具備一定的低溫韌性和優(yōu)良的焊接性能，以適應(yīng)野外作業(yè)和制造工藝的要求寿弱。堅持科學(xué)的發(fā)展觀犯眠，從資源和成本核算考慮，用戶普遍要求使用高性能症革、低成本的金屬材料筐咧。低碳貝氏體鋼正是為滿足這一需求而研發(fā)的，已廣泛應(yīng)用于橋梁噪矛、建筑量蕊、車輛、水輪機(jī)殼體艇挨、艦船残炮、飛機(jī)構(gòu)件及其它緊固件、軸類件等方面缩滨，超高強(qiáng)度的低碳貝氏體鋼還將滿足這些構(gòu)件的減重要求势就。
20世紀(jì)20年代末，Robertson首次在鋼中發(fā)現(xiàn)后來被命名為貝氏體的中溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物楷怒。后來研究人員又進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了上貝氏體蛋勺、下貝氏體、粒狀貝氏體鸠删、無碳化物貝氏體、柱狀貝氏體贼陶、反常貝氏體刃泡、塊狀貝氏體、低碳低合金貝氏體碉怔、準(zhǔn)貝氏體等組織形態(tài)烘贴，形成了比較完整的貝氏體相變理論。近幾十年來撮胧，貝氏體理論的應(yīng)用研究取得了重大進(jìn)展桨踪，貝氏體鋼的研究開發(fā)已經(jīng)引起學(xué)術(shù)界和工程界的高度重視，在工業(yè)生產(chǎn)中也得到了廣泛應(yīng)用芹啥。
1　低碳貝氏體鋼
　　低碳貝氏體鋼是以鉬鋼或鉬硼鋼為基礎(chǔ)锻离，同時加入錳铺峭、鉻、鎳以及其他微合金化元素(鈮汽纠、鈦卫键、釩)，從而開發(fā)出一系列低碳貝氏體鋼種虱朵。這類鋼的含碳量多數(shù)控制在0.16%以下莉炉，最多不應(yīng)超過0.120%[3]。由于低碳貝氏體組織鋼比相同含碳量的鐵素體-珠光體鋼具有更高的強(qiáng)度碴犬，因此絮宁，低碳貝氏體鋼種的研發(fā)將成為發(fā)展屈服強(qiáng)度為450　～800MPa級別鋼種的主要途徑。低碳貝氏體鋼中主要添加的合金元素及其作用如下:
　　(1)碳元素是強(qiáng)間隙固溶強(qiáng)化元素服协，可提高強(qiáng)度绍昂，但不能依靠其提高強(qiáng)度。盡量降低含碳量蚯涮，即保持一定的韌性治专，也為了獲得良好的焊接性。
　　(2)鉬元素能夠使鋼在空冷條件下獲得貝氏體組織遭顶。鉬元素使鋼的奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線中的鐵素體析出出現(xiàn)明顯右移张峰，但并不明顯推移貝氏體轉(zhuǎn)變，所以過冷奧氏體得以直接向貝氏體轉(zhuǎn)變棒旗，而在此前沒有或者只有部分先共析鐵素體析出喘批，這樣也就不再發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，如圖1所示铣揉。
　　(3)利用微量硼元素饶深，使鋼的淬透性明顯增加。鉬硼復(fù)合作用使過冷奧氏體向鐵素體的等溫轉(zhuǎn)變曲線進(jìn)一步右移逛拱，使貝氏體轉(zhuǎn)變開始線明顯突出敌厘。為了在空冷條件下得到全部低碳貝氏體組織，鉬硼復(fù)合作用十分有效朽合，如圖1所示俱两。
　　(4) 硅元素是固溶強(qiáng)化元素，使貝氏體轉(zhuǎn)變發(fā)生在更低的溫度曹步，并使貝氏體轉(zhuǎn)變C 曲線右移宪彩。
　　(5) 加入其它能夠增大鋼過冷能力的元素，如錳讲婚、鉻尿孔、鎳等，以進(jìn)一步增大鋼的淬透性，促使貝氏體轉(zhuǎn)變發(fā)生在更低的溫度活合，目的是獲得下貝氏體組織雏婶，增加其強(qiáng)度。
　　(6) 加入強(qiáng)碳化物形成元素芜辕，即微合金化尚骄，以保證進(jìn)一步細(xì)化晶粒。同時侵续，微合金化也可以產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化效果倔丈。

　　奧氏體化的鋼過冷到Bs (約550 ℃) 至Ms 溫度范圍等溫，將產(chǎn)生貝氏體轉(zhuǎn)變状蜗，也稱中溫轉(zhuǎn)變需五。它是介于擴(kuò)散性珠光體轉(zhuǎn)變和非擴(kuò)散性馬氏體轉(zhuǎn)變之間的一種中間轉(zhuǎn)變。在貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)域沒有鐵原子的擴(kuò)散轧坎，而是依靠切變進(jìn)行奧氏體向鐵素體的點陣重構(gòu)宏邮，并通過碳原子的擴(kuò)散進(jìn)行碳化物的沉淀析出。一般貝氏體轉(zhuǎn)變會形成3 種貝氏體組織:上貝氏體缸血、下貝氏體蜜氨、粒狀貝氏體。上貝氏體的形成溫度較高捎泻，呈羽毛狀飒炎，性能較差;下貝氏體的形成溫度低，其中鐵素體片較細(xì)笆豁，且是位錯亞結(jié)構(gòu)郎汪，碳化物的彌散度也大，呈針狀闯狱，性能優(yōu)良;粒狀貝氏體的形成溫度最高煞赢，是由塊狀鐵素體和島狀的富碳奧氏體所組成，性能優(yōu)良哄孤。
　　由不同冷卻速率下的低碳貝氏體鋼的過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動力學(xué)曲線示意圖可知照筑，對于鉬鋼，V1將發(fā)生鐵素體轉(zhuǎn)變瘦陈，V2發(fā)生上貝氏體轉(zhuǎn)變朦肘，V3發(fā)生下貝氏體轉(zhuǎn)變。而對于鉬硼鋼双饥，其過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動力學(xué)曲線明顯右移，表明在較低的冷卻速率下可發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變弟断。所以咏花，低碳貝氏體鋼必須控制軋制與控制冷卻工藝，特別是嚴(yán)格地控制冷卻工藝，才能得到細(xì)小的貝氏體組織昏翰，以保證獲得優(yōu)良性能苍匆。

　　　　　　　　　　　　　　　　　                                               　——本文摘自《中國金相分析網(wǎng)》