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1Cr0.5Mo钢是重要的低合金结构钢,具有很好的耐高温、抗腐蚀,抗氧化等性能,在石油化工、电力、航空航天等领域中均有广泛应用。在连铸过程中,1Cr0.5Mo钢易在矫直过程中出现表面横裂纹,而热塑性的高低是决定是否横裂纹产生的重要因素。本文以1Cr0.5Mo钢(含磷量为0.054wt%和未掺杂钢)为实验材料,采用Gleeble-1500D热模拟拉伸机模拟连铸工艺,试样在1300℃保温3分钟后,以5℃/s的速率冷却至不同温度(700-1050℃),再以10-3/s的应变速率进行拉伸实验,通过断面收缩率来评估实验钢的热塑性;采用扫描电镜(SEM)、金相显微镜来确定实验钢的断裂机制;借助纳米压痕、电子背散射衍射(EBSD)及场发射扫描透射电镜(FEGSTEM)深入探讨杂质元素P对1Cr0.5Mo钢热塑性的影响机制。断面收缩率结果显示,两种钢的塑性最低点均出现于850℃附近,但含磷钢塑性低谷出现在750℃-850℃,而未掺杂钢塑性低谷出现在750℃-950℃;在任一拉伸温度,含磷钢的热塑性均高于未掺杂钢。这说明磷的加入可使塑性低谷温度区变窄并提高1Cr0.5Mo钢的热塑性。结合SEM断口形貌观察与金相组织观察发现,在含磷钢塑性低谷区均为韧性沿晶断裂,而未掺杂钢则出现韧性沿晶-沿晶-韧性沿晶断裂的变化,表明在热塑性低谷附近,含磷钢的塑性好于未掺杂钢。深入分析了P对1Cr0.5Mo钢的热塑性的影响机制。在奥氏体-铁素体两相低温区(700-800℃),由于磷溶解于铁素体中,对铁素体具有明显的固溶强化的作用。铁素体作为钢中的软相,在经过固溶强化后,减小了与基体之间的强度差异,从而提高了钢材热塑性。在高温区(900-1050℃),含P钢在加载过程中,吸收的应变能较大,产生的动态再结晶驱动力较大。而由于含P钢中P和空位形成一定数量的P-空位复合体,在一定程度上抑制了空位的湮灭,从而在一定程度上抑制了动态回复。钢在变形时所吸收的应变能均用于促进动态再结晶的发生而使钢的热塑性显著提高。另外,通过扫描透射电镜的观察,发现在未掺杂钢晶界处未出现第二相析出,从而说明热塑性提高的原因并非由于P优先偏聚在晶界处来阻止更多有害的第二相析出而导致的。