10CrNi3Mo鋼的低溫韌性研究

10CrNi3Mo是海洋焊接結構用鋼，該鋼要求高強度下具有良好的低溫韌性及焊接性。本文首先采用了系列溫度下沖擊韌性的試驗研究，因為其材料能量指標的測定比較容易，試驗結果也較為豐富成熟，但沖擊韌性指標目前仍難于給出是否安全的有效評價。鑒于此，本文采用接近實際尺寸的動態撕裂(DT)試驗對10CrNi3Mo鋼低溫韌性進一步研究，試驗結果表明系列沖擊和動態撕裂均呈現較高的上平臺和較低的韌-脆轉變溫度，材料低溫韌性良好。

實驗材料為10CrNi3Mo鋼板，其生產工藝為：轉爐+LF爐外精煉→模鑄→熱軋→調制(淬火+回火)，板厚為35mm,化學成分為（質量分數，%）：0.10C，0.28Si，0.42Mn，0.001S，<0.005P，3.0Ni，1.0Cr，0.25Mo。分別沿鋼板的表面及中心橫向取樣，按GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》規定加工標準試樣，分別進行常規拉伸和Z向拉伸試驗及系列沖擊試驗。按GB/T5482-2007《金屬材料動態撕裂試驗方法》取樣加工成180mm×40mm×16mm的試樣進行系列動態撕裂試驗，試樣開口方向垂直與軋向。金相組織和晶粒度分別由4%硝酸酒精、飽和苦味酸+少量洗滌劑腐蝕。用S4300掃描電鏡觀察拉伸斷口形貌。

工業生產的10CrNi3Mo鋼晶粒細小、組織均勻，鋼的韌-脆轉變溫度較低，具有良好的低溫韌性，這為海洋焊接結構的安全提供了保障。在低溫韌性的研究方法中發現，大尺寸的動態撕裂試驗可進一步揭示韌-脆轉變的特性。