金属热处理

作者：齐祥羽, 刘攀, 严玲, 苏幼明, 刘鹏程, 刘粤龙

单位：1.海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室, 辽宁 鞍山 114009; ；2.鞍钢集团钢铁研究院, 辽宁 鞍山 114009; ；3.国家管网集团建设项目管理分公司, 河北 廊坊 065001; ；4.国家管网集团闽投(福建)天然气有限责任公司, 福建 漳州 363106

关键词：高锰钢,固溶处理,低温冲击韧性,机械孪晶,(Cr, Mn)₂₃C₆型碳化物

通过OM、SEM、EBSD、EPMA、TEM等分析手段和拉伸、冲击和硬度测试研究了固溶温度对LNG储罐用高锰钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:试验钢在500 ℃固溶处理时,其组织性能与热轧钢板相比未发生明显变化;固溶温度为600~800 ℃时,奥氏体晶粒尺寸为10~15 μm,晶界处析出大量碳化物,屈服强度由400 MPa降低至379 MPa,抗拉强度几乎无变化,为879~880 MPa,-196 ℃冲击吸收能量较差,仅50 J左右;当固溶温度升高至900~1000 ℃时,屈服强度和抗拉强度急剧降低,-196 ℃冲击吸收能量升高。当热轧钢板在600~800 ℃固溶处理时,沿晶界析出的(Cr, Mn)23C6型碳化物显著降低了奥氏体晶界间的结合力,降低了冲击裂纹形成功和裂纹扩展功,从而严重恶化试验钢的低温韧性。当固溶温度升高至1000 ℃后,试验钢的-196 ℃冲击吸收能量达180 J,晶界处的碳化物完全回溶,晶粒长大,在冲击载荷作用下产生大量机械孪晶,甚至激活二次孪晶系统,有效抑制裂纹的行核和扩展,是试验钢低温韧性优异的主要原因。

来源：2026年第1期

《金属热处理》期刊编辑部

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