马氏体板条控制单元对20CrNi2Mo钢韧性的影响

卢叶茂^1,2,3,4，梁益龙^1,2,3,4，龙绍檑^1,2,3,4，尹存宏^2,3,4，杨明^1,2,3,4

1. 贵州大学材料与冶金学院2. 贵州省材料结构与强度重点实验室3. 贵州省高性能金属结构材料与制造技术工程实验室4. 高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室

摘 要：测试了不同淬火温度下20CrNi2Mo低碳钢的冲击韧性和断裂韧性,并使用OM、SEM、EBSD、TEM定量分析了试验钢的多层次组织。结果表明,在1200℃淬火处理的试样具有较好的韧性,断裂韧性和冲击韧性的最大增幅分别为43.58%和27.78%。同时,随着淬火温度的提高试验钢原奥氏体晶粒（dr）、马氏体束（dp）、马氏体块（db）增大,而马氏体板条（dl）略微减小。根据裂纹扩展路径和韧窝尺寸分析并结合Hall-Petch关系,证明了马氏体板条是韧性的有效控制单元。同时,根据EBSD应力分析揭示了裂纹扩展的塑性变形能,并计算了断裂韧性和冲击韧性在裂纹扩展过程中的能量关系。

关键词：金属材料;板条马氏体钢;控制单元;冲击韧性;断裂韧性;形变能;