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1、V01．3lNo．1安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)第31卷第1期January2014J．ofAnhuiUniversityofTechnology(NaturalScience)2014年1月文章編號：1671—7872(2014)01—0039—04低碳微合金鋼微觀組織的納米壓痕研究陳婉芳，袁曉敏，陳明華(安徽工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，安徽馬鞍山243002)摘要：對低碳微合金鋼D40進行熱處理和熱模擬實驗，獲得各實驗工藝下的試樣，經(jīng)過金相制備，利用光學(xué)顯微鏡(OM)和掃描電鏡(SEM)觀察各試樣顯微組織。室溫條件下，利用納米壓痕儀對試樣
2、塊狀鐵素體、針狀鐵索體和馬氏體組織進行微觀力學(xué)性能分析。結(jié)果表明，同一種低碳微合金鋼在熱處理和熱模擬工藝下得到的馬氏體和鐵索體的平均納米硬度差別很大，針狀鐵索體的平均納米硬度小于馬氏體的平均納米硬度，大于塊狀鐵素體的平均納米硬度。關(guān)鍵詞：低碳微合金高強鋼；納米壓痕；針狀鐵素體；馬氏體中圖分類號：TG113文獻標志碼：Adoi：10．3969~．issn．1671—7872．2014．01．009InvestigationontheNanoindentationofMicrostructureinLowCarbonMicroalloyedHigh
3、StrengthSteelCHENWanfang，YUANXiaomin，CHENMinghuan(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，AnhuiUniversityofTechnology,Ma’anshan243002，China)Abstract：ThelowcarbonmicroalloyedhighstrengthsteelD40wasinvestigated。anddiferentorganizationsofthesamesteelwereobtainedbyheattreatmentan
4、dthermalsimulationexperiments．Aftermetallographicpreparation，themorphologyofspecimenswereobservedandphotographedbyopticalmicroscopeandscanningelectronmicroscopy．Mechanicalpropertiesofmassiveferriteandacicularferriteandmartensitewerecharacterizedbyusingnanoindentationtestatro
5、omtemperature．Experimentalresultsindicatethataveragenanoindentationhardnessvaluesexhibitemuchdiferencebetweenmartensiteandferriteobtainedfromdiferentprocesses．Averagenanoindentationhardnessvalueofacicularferriteislowerthanthatofmartensite，buthigherthanthatofthemassiveferrite
6、insamestee1．Keywords：lowcarbonmicroalloyedhighstrengthsteel；nanoindentation；acicularferrite；martensite低碳微合金鋼可在較低的成本下達到優(yōu)良的綜合使用性能)，目前已廣泛應(yīng)用于建筑、橋梁、車輛、船舶、采油平臺、壓力容器、輸油管道等工程結(jié)構(gòu)中[2]。近年來，對低碳微合金鋼的研究主要集中在合金元素的設(shè)計、針狀鐵素體的形核機理以及熱變形對針狀鐵素體相變和力學(xué)性能的影響等方面口卅，而對各單相組織的微區(qū)力學(xué)性能的研究較少。對于以針狀鐵素體為主要組織的復(fù)相組織
7、低碳微合金鋼，其宏觀力學(xué)性能由其顯微組織中各單相的力學(xué)性能及它們的分布和相互作用所決定】。對于針狀鐵素體晶粒和馬氏體晶粒，利用傳統(tǒng)的顯微硬度測試方法難以精確測量單個晶粒的硬度。納米壓痕儀是一類先進的材料表面力學(xué)性能測試儀器’1，目前，納米壓痕技術(shù)已被用于鋼鐵材料領(lǐng)域，在表征雙相不銹鋼、多相鋼和超細晶粒鋼顯微力學(xué)性能等方面顯示出獨特的優(yōu)勢1。為此，筆者以低碳微合金鋼D40為研究對象，利用納米壓痕儀對該鋼中典型組織進行納米壓痕表征，從而獲得各典型組織的本征硬度。收稿日期：2013—03—27．作者簡介：陳婉芳(1986一)，女，安徽懷遠人，碩士生，
8、主要研究方向為微合金高強銅。通信作者：袁曉敏(1962一)，男，江蘇常州人，教授，主要研究方向為微合金高強鋼。42安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)201
