2.25Cr1Mo钢韧脆转变温度影响因素分析

２ ２ ｒ ． ｌ ５ Ｍｏ钢 韧 脆 转 变 温 度影 响 因素 分 析 Ｃ
沈 冬 冬 ， 泽 喜 袁
（ 汉 科 技 大 学 材 料 与 冶 金 学 院 ， 北 武汉 ，３ ０ １ 武 湖 ４０８）
摘 要 ： 用 不 同的 时 效 工 艺 ， 用冲 击 试 验 、 歇 能谱 、 描 电 镜 等 分 析 方 法 ， 究 ２ ２Ｃ ｌ 采 运 俄 扫 研 ． ５ ｒＭｏ钢 的 韧 脆 转 变 温度 变化 规 律 及 其 影 响 因素 。结 果 表 明 ，． ５ ｒＭｏ试 验 钢 ６ Ｏ ２２Ｃ ｌ ５ Ｃ时 效 ２ｈ后 的 韧 脆 转 变 温 度 为 ～ ５ ＿ ５ （，
，
—
ＵＢ上ｌ ｏ ｈ ａ ｉ ｓ ｒｓ ｏ 一 １ 。 ±ｔ ｅ ｓ ｍｐ ｅ ｉｅ ｔ Ｃ ０
Ａ ｎ ｈｅ ｇ ａ ｎ ｂ ｕｎ ｒ ｅ ｅ ａ ｉ ｆｐｈ ｐ ｒ ｓ ｉ ｈｅ Ｉａ ｄ ｔ ｒ ｉ ｏ ｄａ ｙ ｓ ｇｒ ｇ ｔｏｎ ｏ ｏｓ ｈｏ ｕ ｓｔ ｅ ｄ
制， 开轧 温 度 为 １１ ０ ０ Ｃ， 轧 温 度 为 ９ ０。 轧 终 ０ Ｃ，
制 成 １ ｒ ０ ６ｍｒ×２ ０ｍｍ×Ｌ ｍｍ 的钢 板 ， 加工 成 ｌ 再
１ ６ｍｍ × ｌ ６ｍｍ × ｌ ０ｍｍ 的 试 样 ， 试 样 进 行 ５ 对
正 火 （２ ９ ０℃保 温 ５ ｎ 空 冷 ） 淬 火 （ ８ ℃保 ０ｍｉ ， 、 ９０
［ 任编辑 责
彭金旺］
Ｆａ ｔ ｒ ｎｆｕ ｎ ｉ ｈ ｃ ｏ ｓ ｉ ｌ ｅ ｃ ｎｇ ｔ ｅ ＤＢＴＴ ｆ ２ ２ Ｃｒ Ｍ ｏ ｓ ｅ １ ｏ ５ ｌ ｔ ｅ
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（ ｏ ｌｇ ｆＭ ａ ｅ ｉ１ Ｓ ｉｎ ｅａ ｄ Ｍ ｅ ａｌ ｒ ｉａ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｗ ｕ ａ ｉ ｅ ｔ ｆ Ｃ ｉ ｅｏ ｔ ｒａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｔ ｌ ｇ ｃ ｌ ｅ ｕ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｙ。
中 图分 类 号 ： Ｇ１ ２ １ Ｔ ４ ．
文 献标 志码 ： Ａ
文章 编号 ：６ ４ ３ ４ （ Ｏ １ ０ ４ Ｏ Ｏ ｌ ７ — ６ ４ ２ ｌ ） ６０ １ — ４
Ｃ Ｍｏ 钢作 为石 化 等行 业 常用 的大 型压 力 ｒ 类 容 器材 料 ， 由于 长期 工 作 于 高 温高 压 临 氢 环境 会
收 稿 Ｅ期 ：０ １０ —７ ｔ ２ １－７２ 作 者 简 介 ： 冬冬 （ ７ ， ， 汉科 技 大学 讲 师 ， 士 ． — ｉ：ｈ ｎ ｄ ｗｕｔｅｕ ｃ 沈 １ ８） 男 武 ９ 博 Ｅ ｍａｌｓｅ ｄ ＠ ｓ．ｄ ．ｒ ｌ 通 讯 作 者 ： 泽 喜 （ ９６） 男 ， 汉科 技 大学 教 授 ， 士 生 导 师 ． ｉ：ｕ ｎ ｅｉ ｓ ａ ＣＦ 袁 １４ ， 武 博 Ｅ ｍａ ｙ ａｚｘ＠ ｉ ．ＯＩ ｌ ｎ １
表 １ ２２Ｃｌ ． ５ ｒ Ｍｏ钢 主 要 化 学 成 分 １ ％ ） ｗ／
Ｔａｂｅ １ Ｃｈｅ ｉａ ｏ ｐｏ ｉｉｎｓｏ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌｍ ａ ｅ ｉ ｌ ｍ ｃ ｌｃ ｍ ｓｔｏ ｆｅ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｔｒａｌ
Ｃ Ｓ ｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｃｒ Ｍｏ Ｎ
．
ｕ ｒｓ
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５ Ｃ ｎｄ ｔ ｔ ａ ６ ℃ ｆ ０ ｈｏ ｒ ｓ 一 ２ ℃ ５ ａ ｈａ ｔ ５ ０ ｏｒ １ ０ ｕ ｓｉ ５
． ．
Ａ ｆｅ ｇ ｎ ｔ ４ ０ ℃ ｆ ｒ １ ２ ０ ｈ ｕ ｓ ｔ ｅ ｔ ｒａ ｉｇ ａ ８ ｏ ０ ｏ ｒ ｈ
最高 。
２ ２ 金相 组织 与硬度 对韧 脆转变 温度 的影 响 ． ３ ２２Ｃｌ 组 ． ５ ｒＭｏ钢 显 微 组 织 照 片 如 图 ２所
０ ０ ２ ０ ２０ ０ １ ０ ５ ８ ３ ４ ０ ０ 】
０ Ｏ ２ ３ ０ ９ ５ ０ ０３ ０５ ２ ０ ． ５ ．０
变温 度为 一５ ℃ ； ５ ２ 样 ５ ０ Ｃ时 效 １ ０ｈ后 韧 试 ６ ０
材料 为 实 验 室 真 空 感 应 炉 熔 炼 的 ２ ２ Ｃ 一 ．５ｒ １ Ｍｏ钢 ， 主要 化学 成 分如 表 ｌ所示 。将 熔 炼 后 其 的钢 样 于 １２ ０℃ 热 处 理 炉 中均 热 ２ ５ｈ后 轧 ０ ．
２ １ 第 ６期 ０ １年
沈 冬 冬 。 ：．５ ｒＭｏ钢 韧 脆 转 变 温 度 影 响 因素 分 析 等 ２２Ｃｌ
４３ １
［ ．河 南 石 油 ，２ ０ ，６ ３ ： ３５ ． 刀 ０ ２ １ （） ５ —５ ／］ － ４
Ｌ Ｅ ｖｓ Ｄａ ｉ ，Ｍ ｃ ｎ ｌ Ｃ Ｍ Ｄｏ ａ ｄ，Ｐ Ｗ ａ ｍｂ ｒ ，ｅ １ Ｐ ｌ ｅｇ ｔａ
ｉ ａ ｔ ｒ ｔ ｔｉ ｌ ｅ ｃ ｓ ｔ ａ ｉ ｔｏ ｆｔ ｎｇ ｆ ｃ ｏ ｈａ ｎｆｕ ｎ ｅ ｈｅ ｖ ｒａ ｉ ｎ ｏ ｈｅ ＤＢＴＴ ｈ ｅ ｔ ｄ ｏｆｔ ｅ ｔ ｓ ｅ ｓｅ Ｉ ｔ ｅ． Ｋｅ ｒ ｓ ２ ２ １ ｏ ｓ ｅ ｌ ｙ ｗｏ ｄ ： ． ５ Ｃｒ ｔ ｅ ；ＤＢ Ｍ ＴＴ ；ｇ ａｎ ｂ ｎ ａ ｙ ｓ ｇ ｅ ａ ｉ ｎ ｒ ｉ ｏ ｄ ｒ ｅ ｒ ｇ ｔｏ ｕ
脆转 变温 度为 ～２ ３ ５ Ｃ； 试 样 ４ ０ 时 效 １２ ０ ８ ０
ｈ后 韧脆 转变 温度 为 一１ 。由 此可 见 ， 同 的 ０Ｃ 不
时效工艺 下 ， 验钢 的韧脆 转 变温度 明显不 同 ， 试 其
中， １ 样 ６ ０。 试 ５ Ｃ时效 ２ｈ后 的韧脆 转 变温 度 最 低， 。 ３ 试样 ４ ０ Ｃ时效 １２ ０ｈ后 韧 脆转 变温 度 ８ ０
温 ３ ｎ 油冷 ） ０ｍｉ ， 处理 ， 然后 在 三 种不 同条件 下 进 行 时效 处 理 ， 试 样 为 ６ ０ ℃时 效 处 理 ２ｈ 水 １ ５ ， 冷； ２ 试 样为 ５ ０℃时效 处 理 ｉ ０ｈ 水 冷 ； 试 ６ ０ ， ３ 样 为 ４ ０℃时效处 理 １２ ０ｈ 水冷 。 ８ ０ ，
５ ０℃ 时 效 １ ０ ｈ后 的 韧脆 转 变 温度 为 一２ ６ ０ ５℃ ， ８ ４ ０℃ 时 效 １２ ０ｈ后 的韧 脆 转 变温 度 升 高至 一 １ ０ ０℃ ； Ｐ在 晶
界 处 的偏 聚行 为是 导致 试 验 钢 韧 脆 转 变 温度 变化 的主 要 因素 。
关 键 词 ：． ５ ｌ ２ ２ Ｃｒ Ｍｏ钢 ； 脆 转 变温 度 ； 韧 晶界 偏 聚
冲击试 样 ，Βιβλιοθήκη BaiduＪ Ｇ ３ ０型 冲击 试 验 机 上进 行 系列 在 Ｂ ０
冲击试 验 。用 ＨＲ １ ０ 型 洛 氏硬 度 计对 ３组 试 一５Ａ 样 进行 硬度测 试 ， Ａｘｏ ｌｎ２型 多 功 能 Ｚ ＩＳ 用 ｉｐａ Ｅ Ｓ 金 相显 微镜结 合 ＱＵＡＮＴ ０ Ａ ４ ０型扫描 电 显微
Ｅ ］ Ｍ ｅｈ ｄｏ ｐｉｎｉｄ ｃｄｉｔｒａｅｄ ｃｈ ｓ ｎ ５ ＰＳ ａ ．Ａ ｓｒｔ ｕ ｅ ｅｆｃ ｅｏ ｅｉ ｏ ｎ ｎ ｏ
Ｅ ］ ｃａＭｅａｌｒｉ ，１８ （８ ：５４ Ｊ．Ａ ｔ ｔｌ ｇｃ ９ ０ ２ ） ４～８ ｕ ａ
．
Ｈａ ｄ ｏ ｋ ｏ ｇｒ ｅｅｔ ｎ ｓ ｅｔｏｃｐ Ｍ ］ ｎ ｂｏ ｆ Ａｕ ｅ ｌ ｒ ｐｃｒｓｏ ｙ［ ｃｏ
的变化 规律 ， 文对 ２ ２ Ｃ １ 本 ． ５ ｒ Ｍｏ钢 这种典 型 的压 力 容器 材料 在时 效过程 中韧 脆转 变温度 的变 化及
其影 响因 素进行 了研 究 。
镜 （ Ｅ 对 ３组 试 样 进 行 显 微 组 织 观 察 和 断 口 ｓ Ｍ）
表面形 貌分 析 。
１ 试 验 方法
产 生 明显 的第 二 类 回火脆 性 ， 主 要 表现 为室 温 其
１ ２ 分 析 检 测 ．
将 时效处 理后 的 ３ 试样 分别 取 出少 量加 工 组
成 标 准 俄 歇 试 样 ， Ｐ ＲＫＩ — Ｌ ＭＥ ＨＩ 用 Ｅ ＮＥ Ｅ Ｒ Ｐ ５ ５俄歇 能谱 仪 进 行俄 歇 能谱 分 析 ， 余 加 工 成 ９ 其
Ｍ ｉ ｎ ｓ ｔ ： ｅ ｋ ｎ Ｅ ｍｅ ｏ ｐ ｒ ｔ ｎ １ ７ ｎ ｅ ｏａ Ｐ ｒ ｉ－ ｌ ｒＣ ｒ ｏ ａｉ ， ９ ６ ｏ
．
［ ］ 徐 庭 栋 ． 平 衡 晶 界 偏 聚 动 力 学 和 晶 间 脆 性 断 裂 ６ 非 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 学 出版 社 ，０ ６ 科 ２０ ．
，
Ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ，Ｗ ｕ ａ ３ ０ １ ｈ ｎ ４ ０ ８ ，Ｃ ｉ ａ ｈｎ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｕ ｔＩ— ｏ ｂ ｉｔｅ ｔ ａ ｓｔｏ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ （ ｒ ｃ ： ｅ ｄ ｃ ｉ ｔ — ｒｔ ｌ ｒ ｎ ｉｉ ｎ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ＤＢＴＴ） ｗａ ｎ ｅ ｓｉｖ ｅ ｔｇａ ｅ ｂ ａ ｆ ｉ ｐ ｃ ｓ ｉ ｔ ｄ ｙ ｍｅ ｎｓ ｏ ｍ ａ ｔ ｔ ｓ ，ＡＥＳ ａ ｅｔ ｎｄ ＳＥＭ ，ｅ ｃ Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ＤＢＴＴ ｆｔ ｅ ｓ ｍ ｐ ｅ ｇ ｄ ａ ５ ℃ ｆ ｒ ２ ｈ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｏ ｈ ａ Ｉ ｓ ａ ｅ ｔ６ ０ ｏ ｏ
标 准 的 １ ｉ ０１ｍ×１ ｍ ×５ Ｔ夏 比 Ｖ 型 缺 口 Ｔ ０Ｉ ｎ ５ｍｌ ｌ
冲击韧 性迅 速下 降 以及 韧脆 转变温 度升 高 。有 ］ 关 研究 认 为 ， 造成 材 料 韧 脆转 变温 度 变 化 的 主要
因素有 材料 的组 织 、 度及 杂质 原 子 的 晶 界偏 聚 硬 等 。 。为进一 步 弄 清 Ｃ Ｍｏ类 钢 韧 脆 转 变 温 度 。 ］ ｒ
第 ３ ４卷 第 ６期 ２１ ０ １年 １ ２月
武
汉
科
技
大
学
学
报
Ｖｏ１ ３４。 ． ． Ｎｏ ６ ＤＰ ． ０１ｌ Ｃ２
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕ ａ ｉｅ ｓ ｙ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｆＷ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｔ
１ １ 试 验 ．
２ 结 果 与讨 论
２ １ 不 同时效 处理条 件下 韧脆转 变温 度 比较 ． ２２Ｃ ｌ ． ５ ｒ Ｍｏ钢 的 Ａｋ（ 击 吸 收 功 ）Ｔ 曲线 冲 如 图 １ 示 ， 图 １中试 验 结果 ， 能 量法 ， 所 由 按 取试 样低 阶能 和高 阶能 均 值 对应 的温 度 ， 即冲 击 吸 收 功上 下平 台均 值 对 应 的 温度 为 ２ ２ Ｃ ｌ ． ５ ｒ Ｍｏ钢 的 韧 脆转 变温度 。１ 试样 ６ ０ Ｃ时效 ２ｈ后 韧脆转 ５