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摘要
为探索原始组织形态对15CrMoR钢时效过程低温冲击性能的影响，明确15CrMoR钢具有高时效冲击性能稳定性的原始组织形态，通过控制奥氏体化后的冷却方式获得了15CrMoR钢的3种原始组织，使用OM、SEM、EPMA和EBSD等材料结构表征方法和低温冲击测试研究了15CrMoR钢的显微组织和时效态低温冲击性能。结果表明，15CrMoR钢奥氏体化后分别以炉冷、空冷和风冷的方式冷却至室温，分别获得了粗大铁素体+片状珠光体组织、铁素体+退化珠光体组织和粒状贝氏体组织。片状珠光体组织中碳化物主要呈层片状，退化珠光体中的碳化物主要呈断续短杆状和颗粒状，粒状贝氏体中的富碳M-A岛主要沿晶界分布。3种原始组织形态的15CrMoR钢在循环时效过程中均发生了晶界碳化物析出和长大，导致低温冲击性能不断恶化。当晶界碳化物呈链状分布时，15CrMoR钢的低温冲击性能较差。粗大的铁素体+片状珠光体组织晶界面积较少，导致晶界碳化物容易呈链状分布；粒状贝氏体中主要沿晶界分布的富碳M-A岛也容易导致晶界碳化物呈链状分布。因此，原始组织为铁素体+退化珠光体的15CrMoR钢在循环时效过程中具有较好的冲击性能稳定性，经历6次循环时效后，-10℃平均冲击吸收功仍高达196 J;而原始组织为铁素体+片状珠光体和原始组织为粒状珠光体的15CrMoR钢，经历4次循环时效后，晶界处已形成呈链状分布的碳化物，-10℃平均冲击吸收功均仅为18 J。
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