【摘 要】
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获得高强度高韧性材料，一直是材料工作者追求的目标。20SiMn2MoV钢是一种低合金高强度钢，被用作石油吊环等重要受力部件，但是在高寒地区使用过程中，发生了严重的低温脆性断裂。因
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获得高强度高韧性材料，一直是材料工作者追求的目标。20SiMn2MoV钢是一种低合金高强度钢，被用作石油吊环等重要受力部件，但是在高寒地区使用过程中，发生了严重的低温脆性断裂。因此，通过先进的热处理工艺提高材料的韧性，具有十分重要的意义。本论文研究了亚温淬火和淬火-碳分配-回火(Q-P-T)两种工艺对材料力学性能的影响规律，并与常规热处理的组织性能对比，探讨微观组织对材料强韧性的影响机理。 研究表明：亚温淬火工艺可使20SiMn2MoV钢获得板条马氏体+针状铁素体的复合组织，细小针状的铁素体均匀分布在板条马氏体中，有效地提高了材料的韧性。随着亚温淬火温度的升高，材料的强度和冲击韧性不断升高；当亚温淬火温度为840℃时，材料的抗拉强度为1343MPa，伸长率为14.5％，强塑积为19.5GPa·％，比常规热处理高出7％。 经Q-P-T工艺处理后，20SiMn2MoV钢的组织为板条马氏体+薄膜状残余奥氏体，具有优异的强度、塑性、韧性匹配。随着淬火介质温度的提高，材料的塑性升高，强度略有下降，残余奥氏体含量增加，冲击韧性与残余奥氏体的含量呈正比关系。随着奥氏体含量的升高，碳分配时间应相应延长。碳分配完成后，延长保温时间，组织中碳化物析出增多，残余奥氏体分解，材料的塑性明显下降。当淬火介质温度为90℃，400℃碳分配60s时，钢的抗拉强度为1344MPa，伸长率达18.8％，强塑积达25.3GPa·％，比常规热处理高出38％，比亚温淬火工艺高出30％，显示出十分优异的强韧性。
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