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课题以开发高强度、高韧性和良好焊接性的低合金钢为目标,设计了2种不同的化学成分,ZG18MnCrMoRE和ZG18MnCrMoNiRE,3种不同的热处理工艺,退火+调质、正火+调质和退火+正火+调质。通过金相组织观察、SEM扫描及能谱分析、拉伸试验和冲击韧性试验,研究了不同热处理工艺对其组织和性能的影响规律,并对ZG18MnCrMoNiRE的焊接性进行了研究。研究结果表明：ZG18MnCrMoRE铸态组织为细片状珠光体、针状铁素体和少量的块状铁素体；经退火+调质、正火+调质和退火+正火+调质处理后的组织均为保持马氏体位向的回火索氏体。ZG18MnCrMoNiRE的铸态组织为大量的块状铁素体、珠光体和少量针状铁素体；采用退火+调质和正火+调质处理后的组织为保持马氏体位向的回火索氏体,晶粒内部铁素体呈具有一定方向性的板条状；采用退火+正火+调质处理后的组织为回火索氏体,晶粒内部铁素体呈等轴的多边形状。ZG18MnCrMoRE经退火+正火+调质处理后的抗拉强度990MPa,屈服强度885MPa,冲击功35.2J,伸长率为12%,比经退火+调质与正火+调质处理后的抗拉强度提高约1 00MPa,屈服强度提高约70MPa,冲击功提高约12J,伸长率提高约1%。ZG18MnCrMoNiRE经退火+正火+调质处理后的抗拉强度1035MPa,屈服强度885MPa,冲击功56J,伸长率16.5%。比退火+调质与正火+调质处理后的抗拉强度提高约100MPa,屈服强度提高约70MPa,冲击功提高约8.5J,伸长率提高约1.5%。能谱分析表明：采用0.2%稀土硅铁和0.02%钛微合金化对ZG18MnCrMoNiRE进行复合变质处理,变质后韧窝中的夹杂物由原沿晶界分布的长条状的MnS-FeS二硫化物夹杂物,变为得到改善并完全趋于球化的圆形夹杂物,大大降低了条形夹杂物对韧性的影响,冲击韧度提高了约30%,有效的提高了钢的韧性。ZG18MnCrMoRE和ZG18MnCrMoNiRE经退火+调质、正火+调质和退火+正火+调质处理后均呈典型的韧性断裂,断口中有大量的切窝和少量的撕裂岭,韧窝中心多有圆形夹杂物。对比不同热处理工艺处理后的断口形貌,退火+调质和正火+调质处理后的断口中均有较多的粗大韧窝,且韧窝尺寸差距较大,分布不均；退火+正火+调质处理后的断口中韧窝不仅细小,且大小分布比较均匀。ZG18MnCrMoNiRE焊接热影响区最高硬度试验和斜Y坡口焊接裂纹试验表明：采用Φ1.2mm的MK·GHS90实心焊丝,焊接电流250A,焊接电压34V,焊接速度350mm/min, Ar80%+CO220%混合气体保护,预热温度150℃,焊接热输入控制在15-25kJ/cm,焊后250℃×2h保温的焊接工艺下,焊缝的表面裂纹率和断面裂纹率均小于20%,在实际的焊接中可以得到良好的焊接接头,防止冷裂纹和热裂纹的出现。ZG18MnCrMoNiRE钢综合性能良好,可应用于液压支架用柱窝等零部件上,具有良好的发展前景。