金属热处理

作者：刘自权, 栗克建, 张龙柱, 李守华, 冯毅, 曹鹏军

单位：1.河钢集团邯钢公司 技术中心, 河北 邯郸 056015;；2.重庆科技大学 冶金与材料工程学院, 重庆 401331;；3.中国汽车工程研究院股份有限公司, 重庆 401122

关键词：马氏体钢,氢脆,残留奥氏体,氢陷阱,第一性原理

基金：河北省重大科技成果转化专项(18041033Z)

利用超快冷工艺制备不同Mn添加量(1.01%、1.41%和1.74%,质量分数)的超高强度马氏体钢,采用XRD、SEM、EBSD、TEM等技术手段对比分析试验钢的原始奥氏体晶粒尺寸、高角度晶界比例、马氏体板条厚度和纳米析出相等显微组织差异,利用TDA技术分析了钢的抗氢脆性能,同时利用第一性原理研究钢中Cu析出相界面处的氢陷阱。结果表明,随着Mn添加量的增加,1500 MPa级马氏体钢的原始奥氏体晶粒尺寸均约为7 μm,但高Mn试样的马氏体板条更细、更密。第一性原理计算证明Cu与马氏体钢基体界面处可以形成良性氢陷阱,马氏体组织中大量的各类界面有助于在钢中形成更加分散的氢陷阱,氢在材料中就不容易局部聚集,从而降低材料氢脆断裂风险。基于超快冷工艺,Mn添加量增加可以实现1500 MPa级马氏体钢获得更多界面组织,微量的Cu析出也可以进一步提升材料的抗氢脆性能。

来源：2024年第2期

《金属热处理》期刊编辑部

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