Mo和Ni对高强无碳化物贝氏体钢组织转变与力学性能的影响

陈雨来，董长征，蔡庆伍，万德成，李 亮，齐 越

（北京科技大学 高效轧制国家工程研究中心，北京100083）

高强钢发展至今，其强度已得到大幅提高，但韧性的改善尚不理想。无碳化物贝氏体（Carbide－Free Bainite，CFB）钢在具有较高抗拉强度的同时，其韧性也有很大程度的提高，相比马氏体高强钢具有更好的综合力学性能。F.G.Caballero和 H.K.D.H.Bhadeshia等的研究结果显示[1，2］，无碳化物贝氏体钢拥有1600～1800MPa的抗拉强度，同时保持10%以上的伸长率，室温下的韧性性能可与回火马氏体钢相媲美。国内方面，清华大学方鸿生等[3］在 Mn－B系空冷贝氏体钢的基础上，开发出了无碳化物贝氏体／马氏体复相高强钢（强度大于1500MPa），西工大高宽等[4］也研制了显微组织为BF板条＋膜状AR的低合金超高强度贝氏体钢（准贝氏体钢），冲击吸收能比高级马氏体钢23MnNiCrMo提高了3倍以上。高强无碳化物贝氏体钢因其优良的综合力学性能，在各领域有广泛应用。

Si和Mn是高强无碳化物贝氏体钢的主要合金元素，此外，通常还会添加一定量的Cr，Mo，Ni，B等元素来控制显微组织结构，以期达到预期组织目标和改善力学性能。Si作为无碳化物贝氏体钢的主要添加元素，在渗碳体中的溶解度非常低并能够强烈抑制组织转变过程中碳化物从奥氏体中析出，从贝氏体铁素体中析出的碳富集在残余奥氏体中，并使其稳定到室温，保证了无碳化物贝氏体组织的形成[5，6］。其他合金元素大多都会增加钢的淬透性，抑制高温转变，促进贝氏体和马氏体相变。关于合金元素Si，Mn对无碳化物贝氏体钢组织转变和性能影响的研究很多，而Ni，Mo则相对较少[7－9］。……