低碳贝氏体和马氏体钢
含Nb无碳化物贝氏体∕马氏体钢的组织与性能
含Nb无碳化物贝氏体∕马氏体钢的组织与性能摘要：本文研究了Nb无碳化物贝氏体/马氏体钢的组织与性能。
通过对合金中不同量的Nb的添加，得到了不同的组织形貌。
在最优化的合金中，Nb的含量为0.1%。
这种合金的显微组织是细小的Nb无碳化物，贝氏体和马氏体有机地组合在一起。
由于Nb无碳化物的强化作用和马氏体所带来的优异的力学性能，这种合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。
关键词：Nb无碳化物，贝氏体，马氏体，力学性能，耐腐蚀性能。
正文：Nb无碳化物贝氏体/马氏体钢是一种用于高强度和高韧性应用的新型钢材。
这种钢材由于其独特的组织结构和良好的力学性能，已经被广泛地研究和应用。
在Nb无碳化物贝氏体/马氏体钢中，Nb是强化元素。
增加 Nb 含量可以提高钢材的强度、硬度和韧性。
为了探究 Nb 含量对钢材组织和性能的影响，我们设计了一系列的合金试样，Nb含量分别为 0.05%、0.1%、0.15%和 0.2%。
经过真空感应熔炼、热轧和热处理得到了这些试样。
试样的显微组织和性能经过观察和测试后得到以下结论：当 Nb 含量为 0.1% 时，钢材的力学性能最优化。
该试样钢材的显微组织中包含大量细小的Nb 无碳化物、贝氏体和马氏体。
这些相互作用并有机地组合在一起，形成了一个均匀的复合结构。
由于 Nb 无碳化物对钢材的晶粒细化和强化作用以及马氏体的形成，这种钢材具有很高的硬度和强度，良好的韧性和耐腐蚀性能。
通过对这些试样的测试和分析发现，Nb 含量和钢材的性能之间存在着一定的正相关关系，随着 Nb 含量的增加，钢材的力学性能和耐腐蚀性能都有所提高。
但是当 Nb 含量超过一定程度时，钢材的性能开始出现下降。
结论：以 Nb 无碳化物为强化元素的贝氏体/马氏体钢具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。
在 Nb 含量为 0.1% 时，钢材的性能最优化，其显微组织中包含大量细小的 Nb 无碳化物、贝氏体和马氏体。
这些相互作用并有机地组合在一起，形成了一个均匀的复合结构。
贝氏体-马氏体-奥氏体复相耐磨钢板及制造方法
贝氏体-马氏体-奥氏体复相耐磨钢板及制造方法
贝氏体-马氏体-奥氏体复相耐磨钢板是一种具有高强度、高硬度、优良的抗磨性能和
耐腐蚀性能的钢材，通常用于制造矿山、石油、化工、冶金等工业领域的磨损零件，如矿
山破碎机的刀片、耐磨板和传输系统的滑块、阀门、泵等。
该钢板的制造方法和组织控制技术非常关键。
一般采用高温淬火和低温回火工艺，以
使钢板具有良好的强度、硬度和韧性，并形成贝氏体、马氏体和奥氏体三种不同的组织相。
其中，贝氏体具有高强度、高硬度和高韧性，适用于制造高强度磨损零件；马氏体具有高
硬度和耐磨性能，适用于制造高耐磨性能磨损零件；奥氏体具有优良的耐腐蚀性能，适用
于制造腐蚀环境下的磨损零件。
此外，还需要对钢板进行化学成分控制和热处理工艺控制，以保证钢板的组织和性能
符合要求。
化学成分中主要控制碳含量、硅含量、锰含量、铬含量和钒含量等元素的含量，并添加一定量的铜、铝等元素，以提高钢板的耐腐蚀性能。
在热处理过程中，需要控制淬
火温度、保温时间和回火温度等参数，以获取预期的组织结构和性能。
该钢板具有许多优点，如高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀、韧性好等，可用于制造高
负荷和高腐蚀环境下的磨损零件，能够延长使用寿命、减少维修次数，节约生产成本，提
高生产效率。
马氏体与贝氏体的鉴别
马氏体与贝氏体的鉴别王元瑞（上海材料研究所检测中心，200437）1 马氏体组织形态是一种非扩散型相变，是提高钢的硬度、强度的主要途径。
1.1板条状马氏体（低碳马氏体）：是低、中碳钢，马氏体时效钢，不锈钢等铁系合金中形成的一种典型组织。
亚结构是位错（又称位错马氏体），其形态特征见表1。
1.2片状马氏体（针状马氏体或高碳马氏体）：常见淬火高、中碳钢，高镍的Fe-Ni合金中。
亚结构是孪晶，其形态特征见表1。
表1 铁碳合金马氏体类型及其特征特征板条状马氏体片状马氏体形成温度 Ms＞350℃ Ms≈200~100℃ Ms＜100℃＜0.3 1~1.4合金成分（C%）0.3~1时为混合型1.4~2组织形态板条自奥氏体晶界向晶内平行成群，板条宽度0.1~0.2μ，长度＜10μ，一个奥氏体晶粒内包含几个（3~5）板条群，板条体之间为小角晶界，板条群之间为大角晶界凸透镜片状（或针状），中间稍厚，初生者较厚较长，横贯整个奥氏体晶粒，次生者尺寸较小，片与片之间互成角度排列。
在初生片与奥氏体晶界之间，片间交角较大，互相撞击，形成显微裂纹同左，片的中央有中脊。
在两个出生片之间常见到“Z”字形分布的细薄片1.3其它马氏体形态：1.3.1蝶状马氏体：在Fe-Ni合金中当马氏体在某一温度范围内形成时会出现，形状为细长杆状，断面呈蝴蝶形，亚结构为高密度位错，看不到孪晶。
1.3.2薄片状马氏体：是在Ms点极低的Fe-Ni-C合金中发现的。
呈非常细的带状，带互相交叉、呈现曲折、分叉等特异形态，由孪晶组成的孪晶型马氏体。
1.3.3ε马氏体：在Fe-Mn合金中，当Mn超过15%时，淬火后形成ε马氏体，它是密排六方结构。
金相形态呈极薄的片状。
2 贝氏体组织形态贝氏体是过饱和铁素体和渗碳体组成的两相混合物。
2.1上贝氏体（B上）：是成束的大致平行的条状铁素体和间夹有相平行的渗碳体所组成的非层状组织。
亚结构是位错。
形成温度在贝氏体转变区的上部。
低合金钢马氏体与贝氏体金相组织的侵蚀方法
低合金钢马氏体与贝氏体金相组织的侵蚀方法嘿，伙计们！今天我们来聊聊一个非常有趣的话题——低合金钢马氏体与贝氏体金相组织的侵蚀方法。
让我们来了解一下这两种金相组织是什么吧。
低合金钢马氏体，就是那种看起来有点像肌肉一样的组织，它的力量可是相当强大的哦！而贝氏体呢，就像是一块块闪闪发光的玉石，它们之间的结合就像是一对恩爱的情侣，紧密相连，共同抵御外界的侵蚀。
那么，这两种组织在面对侵蚀时，会采取什么样的策略呢？我们来看看马氏体的应对方法。
马氏体可是个硬汉子，它有着坚硬的外壳，能够很好地抵抗外界的冲击。
但是，如果遇到一些特殊情况，比如酸碱腐蚀、电化学腐蚀等，马氏体就会显得有些力不从心了。
这时，它就需要借助一些小伙伴来帮忙了。
说到小伙伴，我们首先要提到的就是贝氏体。
贝氏体虽然看起来娇弱无力，但实际上它是一种非常有弹性的组织，能够在一定程度上缓解马氏体的应力。
当马氏体遇到侵蚀时，贝氏体会主动伸出援手，用自己的弹性来支撑马氏体，减轻它的负担。
这样一来，马氏体就能更好地应对侵蚀了。
贝氏体也不是万能的。
有些侵蚀物质，比如硫酸、盐酸等强酸，还是能够穿透贝氏体的防线，对马氏体造成损害。
这时，马氏体就需要借助其他小伙伴的力量了。
除了贝氏体外，还有一些其他的小伙伴可以帮助马氏体抵抗侵蚀。
比如说，表面粗糙度较高的材料，它们的表层具有一定的抗蚀性，可以在一定程度上保护马氏体；还有一些涂覆保护层的方法，比如镀层、喷涂等，它们可以在马氏体表面形成一层保护膜，防止侵蚀物质对其直接作用。
好了，现在我们已经了解了低合金钢马氏体与贝氏体金相组织的应对侵蚀方法。
那么，这些方法在实际应用中有哪些注意事项呢？我们要根据具体的工作环境和使用条件，选择合适的材料和保护措施。
不同的侵蚀物质和环境条件，需要采取不同的应对策略。
我们要定期检查和维护材料的表面状态，发现问题及时处理。
我们还要加强员工的培训和意识教育，让大家都知道如何正确使用和保养材料，避免因为操作不当而导致的损伤。
马氏体与贝氏体的鉴别
马氏体与贝氏体的鉴别王元瑞（上海材料研究所检测中心，200437）1 马氏体组织形态是一种非扩散型相变，是提高钢的硬度、强度的主要途径。
1.1板条状马氏体（低碳马氏体）：是低、中碳钢，马氏体时效钢，不锈钢等铁系合金中形成的一种典型组织。
亚结构是位错（又称位错马氏体），其形态特征见表1。
1.2片状马氏体（针状马氏体或高碳马氏体）：常见淬火高、中碳钢，高镍的Fe-Ni合金中。
亚结构是孪晶，其形态特征见表1。
表1 铁碳合金马氏体类型及其特征特征板条状马氏体片状马氏体形成温度 Ms＞350℃ Ms≈200~100℃ Ms＜100℃＜0.3 1~1.4合金成分（C%）0.3~1时为混合型1.4~2组织形态板条自奥氏体晶界向晶内平行成群，板条宽度0.1~0.2μ，长度＜10μ，一个奥氏体晶粒内包含几个（3~5）板条群，板条体之间为小角晶界，板条群之间为大角晶界凸透镜片状（或针状），中间稍厚，初生者较厚较长，横贯整个奥氏体晶粒，次生者尺寸较小，片与片之间互成角度排列。
在初生片与奥氏体晶界之间，片间交角较大，互相撞击，形成显微裂纹同左，片的中央有中脊。
在两个出生片之间常见到“Z”字形分布的细薄片1.3其它马氏体形态：1.3.1蝶状马氏体：在Fe-Ni合金中当马氏体在某一温度范围内形成时会出现，形状为细长杆状，断面呈蝴蝶形，亚结构为高密度位错，看不到孪晶。
1.3.2薄片状马氏体：是在Ms点极低的Fe-Ni-C合金中发现的。
呈非常细的带状，带互相交叉、呈现曲折、分叉等特异形态，由孪晶组成的孪晶型马氏体。
1.3.3ε马氏体：在Fe-Mn合金中，当Mn超过15%时，淬火后形成ε马氏体，它是密排六方结构。
金相形态呈极薄的片状。
2 贝氏体组织形态贝氏体是过饱和铁素体和渗碳体组成的两相混合物。
2.1上贝氏体（B上）：是成束的大致平行的条状铁素体和间夹有相平行的渗碳体所组成的非层状组织。
亚结构是位错。
形成温度在贝氏体转变区的上部。
提高强度、韧性、塑性的理论
0.80 0.79
0.75
0.84 0.84
。
0.86 0.84
0.89 0.88
0.89 0.88
0.89 0.89
0.70 0℃
500℃
550℃
600℃
650℃
680℃
回火温度/℃
(a) 1#、2#钢
屈强比
屈服强度/MPa
800
Mn+Cr含量和：
1#-1.01%
2#-1.18%
700
• C下降，Mn 增加 • 0.1Mn: 10MPa, 高Mn韧性好，耐HIC差 • 0.1Cr: 10MPa，耐大气腐蚀，抗HIC
• 400-500MPa级：1.5Mn • 550-690MPa级：1.8-2.1Mn • Mn偏析！焊接性能？
C-Mn-Cr-0.1Nb钢回火性能（HIC管线）
抗拉强度/MPa
TMCP工艺对性能的影响
热加工工艺对强韧化的影响
经热处理的C-Mn钢的夏比冲击试验韧性变化
板材厚度：20mm，CVR：传统热轧，N：正火，Q-T：淬火和回火
微合金元素Nb在钢板中的作用
在加速冷却钢中，微合金元素对贝氏体体积分数和α晶粒尺寸 的影响
基本组成：0.10C-0.25Si-1.50Mn。钢被再加热到1200℃并在冷却前控轧
σs σb δ
100mm厚1000MPa级直接淬火与回火板材
具有无需预热可焊接性的610MPa级板材，直接淬火与回火 （CR-DQ-T）和传统再加热—淬火和回火（RQ-T）两种工艺下的
化学成分
回火温度对直接淬火以及再加热淬火钢强度的影响
●：通过CR-DQ-T处理的含Nb钢 ○：通过RQ-T处理的无Nb 钢
工程结构钢
2024/2/8
强度 MPa 600 400
200
双相钢 普通钢
10 20 30 40 应变 / % 双相钢和普通钢应力应变曲线的比较
2024/2/8
冲压型双相钢主要是板材，广泛用于各种
容器和汽车冲压件。
应
非冲压双相钢有棒材、线材、钢筋薄壁无
用
缝钢管等产品。钢材经热轧后控制冷却，得
到F加M双相钢组织，然后经冷拨、冷墩等工
2024/2/8
先进钢铁材料技术的进展
钢铁研究总院先进钢铁材料技术国家工程研究中心 董瀚
摘要：钢铁材料是不断发展的先进材料，它依然是 本世纪的主要结构材料。先进钢铁材料具有环境友 好、性能优良、资源节约、成本低廉的特征。本文 从钢铁材料理论进展出发，评述微合金化钢、超细 晶粒钢、氮合金化不锈钢、高质量特殊钢、钢材组 织性能预报和材料信息化技术等重要的先进钢铁材 料技术进展。
2.6 低碳贝氏体和马氏体钢
低碳马氏体
≤0.16%C，加入Mo、Nb、V、B及控制Mn或Cr与之 配合→ 淬火回火处理组织为低碳回火马氏体。
BHS-1钢的成分为0.10C-1.80Mn-0.45Mo-0.05Nb。 锻轧后空冷或直接淬火并自回火。达到合金调质钢调质 后的性能水平。
制造汽车的轮臂托架、操纵杆、车轴、转向联动节和 拉杆等，也可用于冷墩、冷拨及制作高强度紧固件。
C
纹↑。提高淬透性的Me种类及其数量也应适
当控制，如Cr、Mn、Mo、Ni等。
↑耐大气腐蚀性最有效的元素。一般含量:
0.025~0.25% Cu ，0.05~0.15％ P 。 ↑P，冷脆
Cu 和时效倾向增加。→用Al脱氧→ 细晶粒钢。
P
复合加入适量元素，则↑钢耐蚀性效果更佳。
珠光体、贝氏体、马氏体转变对比
一、组织形态1、珠光体的组织形态共析碳钢加热到均匀的的奥氏体化状态后缓慢冷却，稍低于温度将形成珠光体组织，为铁素体和渗碳体的机械混合物，其典型形态呈片状或层状。
片状珠光体是由一层铁素体与一层渗碳体交替堆叠而成。
片状珠光体组织中，一对铁素体和渗碳体片的总厚度，称为“珠光体片层间距”。
工业上所谓的片状珠光体，是指在光学显微镜下能够明显看出铁素体与渗碳体呈层状分布的组织形态，其片层间距约在0.150.45之间。
透射电镜观察表明，在退火状态下，珠光体中的铁素体位错密度小，渗碳体中的位错密度更小，片状珠光体中铁素体与渗碳体两相交界处的为错密度高，在每一片铁素体中还有亚晶界，构成许多亚晶粒。
工业用钢中，也可以见到铁素体基体上分布着粒状渗碳体组织，称为“粒状珠光体”或“球状珠光体”，一般是经球化退火处理后获得的。
2、马氏体的组织形态a、板条状马氏体板条状马氏体是低、中碳钢，马氏体时效钢，不锈钢等铁系合金中形成的一种典型的马氏体组织。
因其显微组织是由许多成群的板条组成，故称为板条状马氏体。
又因为这种马氏体的亚结构主要为位错，通常也称它为位错型马氏体。
板条状马氏体的显微组织（如图所示），其中A为板条束，成不规则形状，尺寸约为20—35μm，是由若干单个马氏体板条所组成。
一个板条束又可分成几个平行的像图中B那样的区域，呈块状。
块界长尺寸方向与板条马氏体边界平行，块间成大角晶界。
每个块由若干板条组成，每一个板条为一个单晶体。
板条具有平直的界面，并接近于奥氏体的，为其惯习面，相同惯习面的变体平行排列构成板条束。
现已确定这些稠密的板条被连续的高度变形的残余奥氏体薄膜（）所隔开。
相邻板条一般以小角晶界相间，也可成孪晶关系，成孪晶关系时条间无残余奥氏体。
透射电镜观察证明，板条马氏体有高密度位错。
有时也会有部分相变孪晶存在，但为局部的，数量不多。
板条状马氏体的显微组织构成随钢和合金的成分变化而改变。
在碳钢中，当碳含量小于0.3%时，原始奥氏体晶粒板条束及束中块均很清楚；碳含量在0.30.5%，板条束清楚，块不清楚；碳含量升高到0.60.8时，板条混杂生成的倾向性很强，无法辨识束和块。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。