The influence of tempering on cleavage fracture stress and transition behaviour of bainitic 2.25Cr1Mo steel

摘要

Die Gefugeanderungen, mechanischen Eigenschaften und die Spaltbruchfestigkeit des bainitischen Stahles 2.25Cr1Mo wurden nach dem Anlassen untersucht. Die Anlassbedingung wurde mit Hilfe des Hollomon-Jaffe-Parameters definiert, dessen Wert im Bereich von 18.23 X 103 bis 21.7 X 10~3 variierte. Ein schneller Abfall der Streckgrenze und der Zugfestigkeit wurde bis zu dem Wert von M = 20 X 103 beobachtet. Fur grossere M-Werte verlangsamt sich diese Abnahme. Dagegen fallt die Spaltbruchfestigkeit mit zunehmendem Anlassparameter M kontinuierlich und fast linear. Parallel dazu wurden Veranderungen der Versetzungsdichte, Carbidgrosse, Carbidform und -Verteilung verfolgt. Verschiedene Theorien uber Mikrorissbildung und -ausbreitung werden diskutiert. Die im Charpytest ermittelten Ubergangstemperaturen erreichen bei M = 20 X.10~3 ihr Minimum. Dies konnte mit der Theorie von Orowan fur Sprodbruchseinleitung als eine Folge der unterschiedlichen Abnahmegeschwindigkeit von Spaltbruchfestigkeit und Streckgrenze mit zunehmendem Anlassparameter erklart werden.%The effect of tempering on the mechanical properties and on the cleavage fracture stress of bainitic 2.25CM Mo steel was studied in a variety of structures with the Hollomon-Jaffe parameter M ranging between 18.23 X 10~3 and 21.70 X 10~3. The rapid decrease in yield stress and UTS was observed up to value M = 20 X 10~3. For values M > 20 X10~3 the reduction of yield stress and UTS slows down The cleavage fracture stress continuously decreases with increasing value of M. Concurrently, the changes in dislocation density and in carbide size, morphology and distribution were observed. Various theories of cleavage origin of tempered bainitic microstructures are discussed. The transition temperatures, determined from impact Charpy test, reach minimum at M = 20 X 10~3. Using Orowan's theory of initiation of the brittle fracture in steels, the minimum of transition temperatures may be explained by the different reduction rates of cleavage fracture stress and yield stress with value of M.