【正文】 ，開(kāi)發(fā)了隱晶或細(xì)針狀貝氏體的高品質(zhì)貝氏體或高級(jí)貝氏體體鋼。西北工業(yè)大學(xué)康沫狂等[11]通過(guò)多年的研究提出了由貝氏體和殘余奧氏體組成的準(zhǔn)（非典型或無(wú)碳化物）貝氏體，并成功研制了系列準(zhǔn)貝氏體鋼。發(fā)明了MnB系空冷貝氏體鋼。寶鋼生產(chǎn)了620MPa，690MPa，780MPa等三個(gè)級(jí)別的鋼板[12]。我國(guó)低碳貝氏體鋼的控軋控冷研究與應(yīng)用相對(duì)較晚，目前我國(guó)鞍鋼、武鋼、舞鋼、濟(jì)鋼和寶鋼等企業(yè)均生產(chǎn)過(guò)不同級(jí)別的低碳貝氏體鋼板。近代工業(yè)發(fā)展對(duì)熱軋非調(diào)質(zhì)鋼板的性能要求越來(lái)越高，除了具有高強(qiáng)度外，還要具有良好的韌性、焊接性能及低的冷脆性。8]通過(guò)模擬高強(qiáng)度低合金貝氏體鋼的控軋控冷工藝過(guò)程，研究了控軋控冷工藝參數(shù)對(duì)其微觀組織和力學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)軋制后冷卻速率與終軋溫度是主要的控制工藝參數(shù)。該鋼種以80%累計(jì)變形量進(jìn)行精軋并隨后空冷，其屈服強(qiáng)度可高達(dá)700MPa，且FATT可提高到50℃。McEvily于1967年研制出采用Mn、Mo、Ni、Nb合金化的ULCB鋼，經(jīng)熱機(jī)械控制（TMCP）處理后，屈服強(qiáng)度達(dá)到700MPa，且具有良好的低溫韌性和焊接性能，日本鋼鐵公司研制了X70和X80超低碳控軋貝氏體鋼，其屈服強(qiáng)度高于500MPa，脆性轉(zhuǎn)變溫度（FATT）小于80℃，它既可以作為低溫管線鋼，也可作為艦艇系列用鋼。逐步得以推廣應(yīng)用。美國(guó)聯(lián)邦鐵路管理局與Tuskegee大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的低碳貝氏體鋼軌鋼[5]，其極限強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率分別為1500MPa、1100MPa和13%，比相同條件下的珠光體鋼性能要高，且具有良好的斷裂韌性。研究發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)度可以達(dá)到1375～1440Mpa，其斷裂韌性稍低，但仍然要高于高強(qiáng)度馬氏體鋼[4]。日本新日鐵公司在貝氏體非調(diào)質(zhì)鋼的研發(fā)中多添加微合金化元素，這類(lèi)鋼在很寬的冷卻范圍內(nèi)都可以獲得貝氏體組織，并可獲得更好的低溫性能，適合于強(qiáng)度高、韌性好的汽車(chē)行走系部件。但是由于生產(chǎn)成本較高，因此該鋼種的發(fā)展受到一定的限制。20世紀(jì)50年代，[1]發(fā)明了MoB系空冷貝氏體鋼。由于低碳貝氏體鋼具有高強(qiáng)度，良好的韌性，使得低碳貝氏體鋼在造船業(yè)和石油天然氣輸送管線中得到較快發(fā)展。兩種鋼均是低碳貝氏體鋼。本課題來(lái)自實(shí)驗(yàn)室自擬，材料來(lái)自國(guó)內(nèi)某鋼廠生產(chǎn)的Q550D和SM570H。綜上所述，低碳貝氏體鋼在現(xiàn)代工程建筑，軍事，橋梁，船體等方面的應(yīng)用越來(lái)越多，而且性能的要求也越來(lái)越高，所以開(kāi)發(fā)更高性能的低碳貝氏體鋼是現(xiàn)代材料界的新的方向。我國(guó)海洋權(quán)利不斷遭到周邊國(guó)家的騷擾，特別是南海海域的領(lǐng)海糾紛問(wèn)題，為了更好的保護(hù)我國(guó)的海洋主權(quán)，建造大型航空母艦是迫在眉睫的，而建造大型航母除了需要強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力外，對(duì)材料的性能也有極高的要求，而低碳貝氏體鋼是建造航母最好的材料選擇，我國(guó)的邯鋼，寶鋼，首鋼在研制生產(chǎn)寬厚板方面已經(jīng)具備了制造大型船體的能力。鋼鐵材料作為傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料，是創(chuàng)造現(xiàn)代文明的基礎(chǔ)材料，足夠數(shù)量的優(yōu)質(zhì)鋼鐵是各國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的必要條件，因而，開(kāi)發(fā)新一代鋼鐵材料己經(jīng)引起了世界各國(guó)的高度重視，研究新一代鋼鐵材料己是當(dāng)今國(guó)際上科技發(fā)展的重要方向之一。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)材料性能的要求也越來(lái)越高。不用此信息時(shí)，刪除此框。關(guān)鍵詞是為了文獻(xiàn)標(biāo)引工作從論文中選取出來(lái)、用以表示全文主題內(nèi)容信息款目的單詞或術(shù)語(yǔ)。低碳貝氏體鋼的性能還與軋制工藝有著密切的關(guān)系，特別是控制終軋溫度能夠明顯改善低碳貝氏體鋼的組織，一般把低碳貝氏體鋼的終軋溫度降低到1000℃左右能夠明顯提高低碳貝氏體鋼的強(qiáng)韌性。通過(guò)掃描電鏡圖，可以觀察到在兩種鋼中都含有非金屬夾雜物，這些非金屬夾雜物大多都分布在奧氏體晶界處，主要是一些復(fù)雜的鈣鋁酸鹽和硫化物，其導(dǎo)致組織的不均勻，從而使得鋼的性能出現(xiàn)不均勻，除了鈣鋁酸鹽和硫化物之外，組織中也有一些細(xì)小的顆粒，這些顆粒主要是合金元素通過(guò)過(guò)飽和固溶體的時(shí)效處理而沉淀出來(lái)，從而提高鋼的強(qiáng)度。通過(guò)在顯微鏡下觀察到Q550D組織為板條狀的上貝氏體組織，在大致平行的鐵素體板條中鑲嵌著很多細(xì)小的不易辨認(rèn)的滲碳體。北京科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘　　要本文通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察了Q550D與SM570H的光學(xué)顯微金相組織，通過(guò)掃描電鏡觀察其微觀組織并利用能譜分析其夾雜物的成分。得到了兩種鋼的組織精細(xì)結(jié)構(gòu)以及非金屬夾雜物的形貌及成分，分析了這些夾雜物對(duì)低碳貝氏體鋼性能的影響。而SM570D的組織屬于粒狀貝氏體組織，在板條狀的鐵素體基體上彌散分布著由殘余奧氏體和馬氏體組成的小島（也稱(chēng)M/A島），從微觀組織上觀察，SM570H的組織比Q550D更為細(xì)小。鋼中其它的一些微量元素如鈦、鋁等，這些元素的第二相彌散分布在鐵基體中，形成彌散強(qiáng)化。研究發(fā)現(xiàn)低碳貝氏體鋼由于貝氏體組織結(jié)構(gòu)精細(xì)，分布均勻，且碳當(dāng)量小，因而貝氏體鋼具有良好強(qiáng)韌性和焊接性能。如有可能，應(yīng)盡量用《漢語(yǔ)主題詞表》等詞表提供的規(guī)范詞。關(guān)鍵詞： 貝氏體組織 , 金相組織 ,貝氏體轉(zhuǎn)變 ,非金屬夾雜Research on the Microstructure Property of Lowcarbon Bainite SteelAbstract The microstructure of Q550D and SM570H were studied by optical microscope and electron microscope in this paper, and the positions was analyzed by energy spectrum. The microstructures of the two steels and the positions of nonmetallic inclusions were obtained, also the effections of nonmetallic inclusions for the steels’ property was analyzed. Through observation by microscopy we can get that there are parallel bainiteferrite strip distributed in microstructure of Q550D. And more fine cementites are inlayed in the bainiteferrite strip, It’s uneasy to identify. It belongs to upper bainite. the microstructure of SM570H belongs to granular bainite, the sand island consisted of retained austenite and martensite distributed in the lathlike ferrites,observing in the microstructure, The microstructure of SM570H is finer than Q550D.We can observed there were more nonmetallic inclusions in the Bainitic steels, and these nonmetallic inclusions always distributed in austenite grain boundary and always some calciumaluminate and sulfides. These nonmetallic inclusions can decrease the strength of steels because of uneven microstructure. besides the calciumaluminate, there were some partical of alloys in the microstructure, these micro alloying elements can improve the strength of alloys because of solid solution strengthening and dispersion strengthening., such as Ti, Al. the second phase of these elements distributed in the lathlike ferrites.The property of lowcarbon Bainitie steel is in association with Rolling Technology Parameters. especially in the finishing temperature. The property is more superior If the finishing temperature is controlled about 1000℃.The microstructure of the lowcarbon Bainite steel is very fine, and welldistributed, and carbon equivalent is lower, so lowcarbon Bainite steels have excellent strength and toughness and good welding properties. Key Words： Bainitie microstructure ，metallographic structure Bainite transformation ，nonmetallic inclusions3 目　　錄摘　　要 1Abstract 2引　　言 11文獻(xiàn)綜述 3 3 3 4 6 6 7 72研究貝氏體組織的意義與分類(lèi) 8 8 研究貝氏體組織的意義 9 11 11 下貝氏體 12 13 低碳貝氏體鋼的強(qiáng)化機(jī)制 14 細(xì)晶強(qiáng)化 14 析出強(qiáng)化 15 固溶強(qiáng)化 15 位錯(cuò)和亞晶強(qiáng)化 16 相變強(qiáng)化 16 鋼中各種元素的作用 17 C含量的控制范圍 17 B在低碳貝氏體鋼中的作用 17 Mn在低碳貝氏體鋼中的作用 17 Cu在低碳貝氏體鋼中的作用 18 Nb、Ti在低碳貝氏體鋼中的作用 18 低碳貝氏體鋼的控制軋制 19 控制軋制的概念 19 低碳貝氏體鋼終軋溫度的控制 20 軋后控冷對(duì)組織的影響 20 加熱溫度對(duì)控軋效果的影響 213 研究?jī)?nèi)容與方案 21 研究?jī)?nèi)容 21 試驗(yàn)內(nèi)容及研究步驟 22 22 22 22 金相組織分析 24 非夾雜物形貌分析 29 33結(jié) 論： 33參 考 文 獻(xiàn) 34附 錄A 37附 錄B原文 38附 錄C譯文 43致　　謝 51北京科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）引　　言材料是現(xiàn)代文明的支柱，人類(lèi)文明的每一個(gè)腳印都與材料科學(xué)的進(jìn)步密不可分?，F(xiàn)代材料的研究有兩個(gè)大的趨勢(shì)：①不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，以研制各種具有特殊性能要求或優(yōu)異性能的新型材料；②對(duì)傳統(tǒng)材料(如鋼鐵材料)采用先進(jìn)的工藝，以期大幅度提高其使用性能，有效合理地利用資源。低碳貝氏體鋼是近20年來(lái)發(fā)展起來(lái)的具有高強(qiáng)度、高韌性、優(yōu)良的焊接性能的新鋼系，被譽(yù)為21世紀(jì)環(huán)保綠色鋼種，目前己成為與傳統(tǒng)的鐵素體－珠光體鋼、馬氏體淬火回火鋼并列的一大新鋼種。現(xiàn)代社會(huì)隨著人類(lèi)的自然社會(huì)的破壞，使得自然災(zāi)害越來(lái)越多，以及沿海城市的臺(tái)風(fēng)，這就對(duì)未來(lái)的建筑用鋼了更高的要求，要求材料的性能更加的優(yōu)良，具有一定的抗震能力。然而材料的性能是由其內(nèi)部組織決定的，只有更詳細(xì)的了解低碳貝氏體的組織特征之后，才能更好的提高低碳貝氏體鋼的性能。Q550D是鋼的屈服強(qiáng)度大約在550MPa左右，SM570H是其鋼的抗拉強(qiáng)度大約在570MPa左右。1文獻(xiàn)綜述低碳貝氏體鋼是一類(lèi)高強(qiáng)度、高韌性、焊接性能優(yōu)良的新一代鋼種，是化學(xué)冶金及物理冶金最新研究成果相結(jié)合的產(chǎn)物。作為船體和石油天然氣管線用鋼，顯示出該鋼種高的強(qiáng)度和優(yōu)異的低溫韌性，以及很高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，從而引起世界各國(guó)研究者和鋼鐵工業(yè)界的重視。Mo與B的結(jié)合可以使鋼在相當(dāng)寬的連續(xù)冷卻范圍內(nèi)獲得貝氏體組織[1]。日本東京鋼公司研制了低碳含V貝氏體非調(diào)質(zhì)鋼[2]，該鋼鍛后空冷得到以貝氏體為主及少量鐵素體和珠光體的顯微組織，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到800～1000MPa，室溫沖擊韌性為50J/cm2，而40℃沖擊韌性仍高達(dá)40J/cm2。[3]在設(shè)計(jì)高強(qiáng)度貝氏體鋼的研究中。這兩種鋼均需回火處理。低碳微合金化控軋控冷貝氏體鋼研制成功后，受到工程界的注意。在此基礎(chǔ)上發(fā)展了超低碳的控軋控冷貝氏體鋼（ULCB鋼，%）。DeArDo[6]開(kāi)發(fā)出ULCB100型超低碳貝氏體中厚鋼板（%），通過(guò)控軋控冷處理和高度合金化實(shí)現(xiàn)細(xì)晶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化與位錯(cuò)強(qiáng)化的綜合作用。巴西學(xué)者[7波蘭學(xué)者[9]研究了在熱軋、淬火及回火加工條件下超低碳貝氏體鋼的微觀組織與力學(xué)性能，研究表明，可以獲得屈服強(qiáng)度大于650MPa、低溫沖擊性能為200J（213K）的應(yīng)用于造船、海洋石油鉆采平臺(tái)、壓力容器及高性能結(jié)構(gòu)部件的超低碳貝氏體鋼板。目前世界上許多國(guó)家都利用（超）低碳的控軋控冷貝氏體鋼生產(chǎn)高寒地區(qū)使用的輸油、輸氣管道用鋼板、低碳含鈮的低合金高強(qiáng)度鋼板、高韌性鋼板，以及造船板、橋梁鋼板、壓力容器鋼板及工程機(jī)械用鋼板等。武鋼在1999年開(kāi)始試制板厚為12mm30mm，抗拉強(qiáng)度為590Mpa，685Mpa級(jí)別的低碳貝氏體結(jié)構(gòu)鋼，濟(jì)鋼開(kāi)發(fā)了一種新型的貝氏體高強(qiáng)鋼（C2Si2M