用于低温状态的碳低合金钢牌号的发展TaherEl-Bitara,MohammedGamilb,∗,IbrahimMousab,FouadHelmyb埃及开罗中央冶金研究与发展研究所埃及本哈大学工程学院文章信息文章历史：2010年10月27日收到2011年4月15日收到修订稿2011年4月22日录用2011年4月30日可供网上下载关键词：低合金钢热处理韧性低温铸件回火脆性提要为了符合低温应用的要求需对低合金钢进行处理。除了化学成分，钢还应该经过一个适当的热处理，以确保钢在低温下能达到所需要的机械性能。换言之，对钢进行设计以降低韧脆转变温度从而抵抗零摄氏度以下的动态载荷。用于液化天然气管道配件的合金钢，可以作为较低零下冲击转变温度应用的例子。本工作的主要目的是要为合金LC2和LC2-1找到一个合适的热处理程序。此外，它的目地是在不同的零下温度时使冲击韧性和微观结构、断裂面关联起来。进行调查的钢是镍、铬和钼的低碳合金钢。LC2合金钢已成功进行处理，通过添加铬和钼改造成LC2-1合金钢。通过900◦C油冷淬火然后595◦C回火来改善韧性。已经在室温下进行了硬度，拉伸及冲击试验。零下温度时的进一步冲击试验用来分析合金的表现。金相实验和扫描电镜断口分析加上X射线衍射定性分析也已经进行。通过淬火回火处理，使LC2中的非均匀马氏体-铁素体铸态结构转变成均匀回火马氏体，这导致ITT下降至-73。C。铬和钼的添加在LC2-1合金中创建了一个非常精细的马氏体结构。LC2-1的淬火-回火使冲击转变温度迅速达到-30◦C。据预期，该钢经受回火脆化是由于铬、钼的合金化导致磷在晶界上偏析，得出的结论并没有牌号可供参考[6]。ElsevierB.V.出版1.引言镍在任何低碳合金钢中都不形成任何碳化物，它仍溶解在铁素体中强化和增加铁素体相的韧性。镍钢很容易进行热处理，因为镍降低了临界冷却速率。用铬、镍相组合来生产合金钢可以获得比碳素钢具有更大淬透性、较高的冲击强度和更大的疲劳抗生的合金钢[1]。镍，像锰一样，可用于提高钢在低温下的缺口韧性[2]。添加铬提高的淬透性提供了足够的现成能源产生马氏体组织[2]。此外，铬有助于形成能够提高基体强度的碳化物[3]。钼经常被用来增加淬透性，并且它通过影响微观结构来影响缺口韧性。可以往合金钢中添加0.5-1.0％的钼来减少它的回火脆化敏感性[2]。钼有助于碳化物的形成，碳化物有助于提高基体强度，促进晶粒细化，因此可以改善韧性[3]。通过对低碳合金钢进行淬火和回火处理，使产生更细的聚集的回火马氏体来提高强度和缺口韧性。回火温度不能低于595◦C[4]。李先生在2000年发表的作品中总结出[5]，进行淬火和回火处理的钢铸件比只进行浇铸、退火、或正火的同类铸件具有更高的缺口韧性。Zabi´lSkii在发表的一篇处理结构合金钢回火脆性的评论文章中，对铬、锰、镍和钼合金化的影响进行了讨论[6]。考虑到冷却速度，回火脆化温度范围为400-600C[7]。含磷大于0.05%的钢的回火脆化有一个显著的未来是晶间（穿晶）断裂的性质以及随之而来的较高的韧脆转变温度[8]。回火脆性的真正原因是界面活性添加剂如磷和锑在有碳化物形成元素如铬、锰和钼存在时在晶界偏析[6]。具有高的碳磷比的普通碳素钢没有回火脆性是由于碳和磷原子的竞争，即有用的碳从晶界把有害的磷替换掉[6]。这项研究的主要目的是获得进一步的证据或认识把这些钢的热处理与组织和相应零度以下的韧性联系起来。2.实验内容感应炉被用来熔化废钢和合金元素以弥补这些元素在熔体中的缺陷。LC2合金是把金属液浇注到两块各重20公斤的Y型模具中进行砂模铸造。一种改进方法被用于剩于部分的熔液（60公斤），通过向熔液中添加铁-铬和铁-钼来获得LC2-1合金。铸造两块Y型块代表LC2-1合金。这两种合金的化学成分示于表1。表1处理后的合金的化学组合物。图1两种合金的淬火和回火处理周期硬化（淬火）-回火周期用于开发有针对性的性能。图1是两个处理周期的实际记录。在室温下已经进行了的硬度、拉伸强度和冲击试验。更进一步的零下温度冲击试验旨在表征合金的特性。金相和扫描电镜断口分析再加上X射线衍射定性分析都已经完成。3.结果与讨论两个处理等级的LC2和LC2-1的化学组成，与ASTMA352所述的匹配。这两个等级适用于应用于低温状态的阀门...
