9%Ni鋼是儲存和運(yùn)輸液化天然氣（LNG）的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料，使用溫度低于-162℃，要求在-196℃下具有優(yōu)良的低溫性能。9%Ni鋼試樣經(jīng)淬火－臨界淬火－回火（QLT）熱處理形成的Lamellar結(jié)構(gòu)，由貧鎳條狀鐵素體與富鎳淬火馬氏體交替排列構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)能為逆轉(zhuǎn)變奧氏體形核提供更為顯著的結(jié)構(gòu)起伏和成分起伏，該結(jié)構(gòu)回火時(shí)，在富鎳板條內(nèi)部形核長大，數(shù)量較多，同時(shí)使基體組織的晶粒長大受到限制，因多邊形化而形成較多的大角度取向晶粒，使9%Ni鋼的低溫韌性顯著提高，且擴(kuò)大了適宜的回火溫度范圍，有利于工業(yè)生產(chǎn)。

鋼鐵研究總院的學(xué)者分析了9%Ni鋼淬火試樣經(jīng)臨界淬火形成Lamellar結(jié)構(gòu)的過程。采用Thermo-Calc/Dictra計(jì)算模擬方法，對Lamellar結(jié)構(gòu)與逆轉(zhuǎn)變奧氏體形成的熱/動(dòng)力學(xué)過程及加熱溫度－時(shí)間耦合條件、合金成分的分布特征等進(jìn)行了模擬，QLT處理9%Ni鋼在典型臨界淬火溫度680℃下保溫3600s后，才能形成鎳成分起伏顯著的Lamellar結(jié)構(gòu)。此時(shí)，貧鎳區(qū)和富鎳區(qū)中鎳的含量分別為4.8%和9.5%，計(jì)算值與實(shí)測值相近。Lamellar結(jié)構(gòu)在580℃回火時(shí)，在1800～7200s隨回火時(shí)間的延長，逆轉(zhuǎn)變奧氏體含量呈逐漸增加至10%，該趨勢與實(shí)測值相一致。且碳在富鎳板條內(nèi)部存在濃度峰值，該分布特征與逆轉(zhuǎn)變奧氏體形成于富鎳板條內(nèi)部這一位置特征相一致。模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果吻合較好。可為材料組織結(jié)構(gòu)的精確控制、實(shí)際熱處理工藝參數(shù)的準(zhǔn)確制訂及相關(guān)成分的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供重要參考依據(jù)。

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