钒对含碳化物等温淬火球墨铸铁组织及性能的影响_马永华
等温淬火球墨铸铁的性能及主要元素的作用
Ｉ ｌ ｝ Ｉ ｉ 』 瓴化 ， 在 续 的淬 火过程 时 ， 随着表 面 含碳 量
（ ２ ） 康 明斯标 准 Ｃ Ｅ Ｓ ７ １Ｍ Ｂ ４ ８ ７评 定 晶 问氧 化 ， 晶 问 氰化 ／ ｆ 超过 ０ ． ０ ２ ５ ４ Ｉ ｌ ｌ Ｉ ｎ 。 （ ３ ） 克莱斯勒 ： Ｐ ｓ 一 ２＜Ｓ＞ 晶 问 氧 化 Ｉ Ｎ Ｔ Ｅ Ｒ （ —
仆组 织 深
此 认为，
０ ． ０ ２ ｎ ｌ ｉ ｉ １ 以 Ｆ， 达到干 廿 关参 考 标 准 。
， 』 ８ ｌ Ｄ活 塞 销 内孔 表 层 的 质量 状 况 ，
¨受 受 范 ｉ ｑ； 当然 ， 同时要 提 清制 造单 位做 好 渗碳 淬 火过 控 制 工作 。
（ ４）久 保 田 Ｋ ｕ ｂ ｏ ｔ ａ ： 晶 问 氧 化 深 发 小 大 ：
Ｍ ｏ碳 化物 形成 儿 素 ， 与锰 卜 ｊ ］ 使共 品凝 时 ｌ 偏析 ， 比
烈； 钏 推迟 珠 光 体转 变 ， 提 高其 形 成 温
度， 有 助 于获 得 贝氏体 ； 还能 抑制 Ｓ、 Ｐ、 Ａ ｓ 、 Ｓ Ｉ 仃 兀 素 向 氏休 － ＼ 『 ｌ 界偏 聚 ， 降 低脆 性 ； 钼 使 Ｃ曲线 右移 ， 提 高
０． ０ ２ ５ Ｉ １ １ ｒ ¨。
６ 结 论
８ １ Ｄ活 塞 销 内孔 表层 异 常组 织 系渗碳 过 秤 ｛ 】 发
［ 知 识 园地 ］
等 温 淬火 球 墨铸 铁 的 性 能及 主 要元 素 的作 用
Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ４ ７ ３ ３ －２ ０ ０ ９ ｛ （ 等 温淬 火球 墨 铸铁件 》 标 准列 ｔ ｌ ； ｒ牌 ： Ｑ Ｉ １ ） ８ ０ ０ 一 １ ０、 ９ ０ ０ — ８ 、 １ ０ ５ ０ — ６ 、 １ ２ ０ ０ — ３、 １ ４ ０ ０ 一 ｌ 。 在 尺寸 ≤３ ０ １ １ １ １ １ １ 下 ，其抗拉 强 度 （ 最低） 分 圳为 ８ ０ ０ Ｍ Ｉ ａ 、 ９ ０ ０ Ｍ ｉ ’ ｌ ０ ５ ０ ＭＰ ａ 、 １ ２ ０ ０ ＭＰ ａ 、 １ ４ ０ ０ Ｍ Ｐ ａ ； 埘 服点 （ 最低 ） 分别 为 ５ ０ ０ Ｍ Ｐ ａ 、 ６ ０ ０ Ｍ Ｐ ａ 、 ７ ０ ０ ＭＰ ａ 、 ８ ５ ０ Ｍ Ｉ 、 １ １ ０ ０ ＭＰ ａ ； 断 仲 Ｋ丰 （ 最低 ） 分别 为 １ ０ ％、 ８ ％、 ６ ％、 ３ ％、 １ ％ ： 乃外列 出 了抗磨 的等 温淬 火球 罨铸 铁 Ｑ Ｔ Ｉ ） Ｈ Ｂ ｗ４ ０ ０及 Ｑ Ｔ Ｉ ） ＨＢ Ｗ４ ５ ０ 。 对应 的硬 度 为 ４ ０ ０ ＨＢ Ｗ 及
钒对高铬铸铁组织及性能的影响毕业设计论文
摘要高铬铸铁因其优越的性能而受到越来越广泛的重视。
高铬铸铁相对合金钢有优良的耐磨性，相对一般白口铸铁有高得多的韧性、强度，同时它还兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能，加之生产便捷、成本适中，所以被誉为当代最优良的抗磨料磨损材料之一。
本文就高铬铸铁的铸造及性能进行了比较系统的研究，首先设计高铬铸铁的成分进行铸造，然后利用金相显微镜对试样的组织形态、化学成分、物相组成进行了分析，最后通过硬度测试，冲击实验进行性能检测。
结果表明，高铬铸铁的组织主要由基体和碳化物组成，基体的相是主要奥氏体另外还有部分马氏体，而碳化物主要是Cr7C3。
高铬铸铁的硬度及耐磨性都比较高。
关键词：高铬铸铁；铸造；耐磨性；摩擦磨损；AbstractBecause of its superior performance, high chromium cast iron attracted more and more attention.High chromium cast iron has more excellent wear resistance than alloy steel , relative to the general white cast iron has higher toughness, strength, at the same time, it also has good resistance to high temperature and corrosion resistance, and convenient production, low cost, and is regarded as the best of contemporary anti abrasion material.In this paper, the properties of high chromium cast iron casting and compares the system, first of all the design of high chrome cast iron component for casting, then by using optical microscope, scanning electron microscope, on the sample tissue morphology, chemical composition, phase composition are analyzed, finally, hardness test friction and impact test, performance testing.The results show that, the structure of high chromium iron is mainly composed of a base and composition of carbide, matrix phase is the main part of austenite and martensite, and the carbide is Cr7C3.The hardness of high chromium cast iron and the wear resistance is higher.Key words:high chromium cast iron; casting; wear resistance; friction and wear.目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................................................................... I I 第1章绪论.. (1)1.1课题的目的、意义 (1)1.1.1 课题的目的 (1)1.1.2 课题的意义 (1)1.2课题背景 (2)1.2.1 课题背景 (2)1.3文献综述 (2)1.3.1 高铬铸铁..................................................................................... 错误！未定义书签。
不同w(Cr)量对CADI材料组织及性能的影响
istallverfestigtem ferritischem Gusseisen mit Kugelgraft in Gross-guss （Teil2：Darstellung und Diskussion ）[J].Giesserei ，2016，（08）：28-33.[7]Mathias Weil.Das laengste GJS-Gussteil kommt aus Krefeld[J].Giesserei 103，2016，（04）：74-76.[8]Peter Mikpleizik und Georg Geier.SiWind-Werkstoffentwicklung fuer Offshore -Windenergieanlagen in Multi -Megawatt -Bereich [J].Giesserei 101，2014，（09）：64-69.[9]Christoph Bleicher.SiWind-neuer Werkstoff fuer Offshore-Win-denergieanlagen[J].Giesserei 101，2014，（09）：70-79.[10]P.Mikoleizik.Hoecherfestes Gusseisen Branchenspezifische We-rkstoffe entwickelt entlang Auslegung.0327593[R].2015.（编辑：王峰，E-mail ：xdzt_wf@ ）不同w （Cr ）量对CADI 材料组织及性能的影响郑言彪，张军，文宏（湖北省机电研究设计院股份公司，湖北武汉430070）摘要：研究了不同w （Cr ）量对含碳化物的等温淬火球墨铸铁金相组织及力学性能的影响，研究表明：（1）铸态下，随着w （Cr ）量的增加，铸态组织中的碳化物和珠光体的体积分数增加，铁素体体积分数大幅度减少；（2）经热处理后，不含Cr 的金相组织为残余奥氏体+下贝氏体+石墨；加Cr 以后，组织为残余奥氏体+下贝氏体+碳化物+石墨，碳化物的量随着w （Cr ）量的增加而增加；（3）当w （Cr ）量约为0.9%时，冲击韧度为12J/cm 2，硬度为52.4HRC ，磨损率为0.33mg/m ，材料的冲击韧度与硬度性能均符合磨球的材料要求。
钒对含碳化物等温淬火球墨铸铁组织及性能的影响
１ ０ ｍｍｘ ５Ｔ ５ ｌ Ｉｍ，磨 损试样的尺寸为 ５ ｍｍｘ ５ ｌ ｍｍ。
及性能 的影响 ，并 获得 了具有 最佳性 能试 样 的含钒 量 。
１ 试 样 制 备
原材 料选 用生 铁 、废钢 、硅 铁 、电解 铜 、钼铁 和
铬 铁 ，在 中频 感 应 电炉 中熔炼 ，依 照合 金元 素 的烧 损
Ｖ ０ Ｃｕ
试样 Ｃ
】
２ ３ ４ ５
Ｓ ｉ
Ｍｎ
Ｓ
Ｐ
Ｃｒ
Ｍｏ
残余 奥 氏体 的量 逐渐 减少 ，针状 铁 素体 的量逐 渐增 加
且变 得细 小致 密 ，且碳 化 物 的数 量也 随之 增多 。这是
３ ３ ２．２ ０ ５１ ０ ０１ ０ ０ ８ ０４１ ＯＩ３ ０ ５ ．４ ７ ． ９ ．２ Ｏ ３ ．４
因为 ，钒是 强化 铁素 体 、奥 氏体 的元 素 ，它 固溶于 奥
氏体 中，降低 了碳 的扩散 速度 ，从 而延缓 奥 氏体 的转 变 ，延 长贝 氏体转 变的孕 育期 ，因此便 于￣Ｊ Ｃ Ｉ Ｊ ＡＤ 中 Ｉ ］ 贝 氏体 型铁 素体 的数 量 ；在奥 氏体化 过程 中 ，凝 固组
织 中形 成 的Ｖ 颗 粒具有 “ Ｃ 钉扎 ”作 用Ⅲ ，阻碍 了 晶界
关键 词 ：含碳 化物等 温淬火球 墨铸铁 ；钒 ；碳 化物 ；硬度 ；抗拉强 度 ；耐磨性
钒对高铬锰白口铸铁组织和性能的影响
韧度 明显 上 升 ， 硬度 变化 不大 。加 入钒后 ， 而 由于
图 ５ 钒 对 显 微 组 织 的 影 响
微量 的钒可 以细 化 晶 粒 ， 网 状碳 化 物 呈 明显 弥 使
（ ）在 ９ ０℃ 以上 淬 火时 ， ２ ５ 随含 钒 量 的增 加 ，
维普资讯
武汉 船舶 职业 技术学 院 学报
２０ ０６年第 ２期
８． ５
．
ｌ ０ ℃ ０ ０ ９５ ℃ ０
Ｃ — — ９０ ℃ ０
５５ ．
０
图 ４ 钒 对 冲 击 韧 度 的 影 响
铸态 下高 铬锰 白口铸 铁 的硬度 和 冲击韧 度都 不高 ， 是 由于 基 体 为 奥 氏体 和 存 在 铸造 应 力所 这
图 １ 洱 火 温度 对 硬 度 的影 响
从 图 １ 图 ２ 见 ， 含钒 量 的增加 ， 铬锰 白 、 可 随 高 口铸铁 的冲击韧 度 显著 提 高 ， 度增 加 幅度 较 小 。 硬 从 图 ５可见 ， 高 铬锰 白 口铸 铁 中加 入 微 量 的钒 ， 在 显微组 织 明显 细 化 ， 化物 呈 弥 散 分 布。从 图 ３ 碳 、 图 ４可见 ， ９０℃以上淬火 时 ， 在 ５ 随含钒 量 的增 加 ，
对高 铬锰 白 口铸 铁 组 织 和性 能 的影 响 ， 扩 大高 对 铬锰 白 口铸铁 的应 用 范 围具有 重要 的意 义 。
和冲击韧度 的影 响 ， ３ 图 ４为 不 同热处 理下 高铬 图 、
锰 白口铸铁 的硬度和 冲击韧 度的变化 隋况 。
１ 试 验 过 程
铁液 由 １ 中频 感 应 电 炉 熔 化 ， 料 为 工 ２ 炉 业用 高碳 铬铁 、 中碳锰 铁及 本溪 生铁 ， 铁经 破碎 钒 粒度 为 １ ５～２ Ｙ 。铁 液 过 热 温 度 为 １５０～ ０ ｉｎ ｌ ｉ ２ １６ ０℃ ， ５ 浇注 温度 为 １４０～１４ ０℃ ， 炉 浇 注 １ ５ 每 ２ ０×２ ×１０ｉｎ冲击 试样 １ 根 ， 用树 脂 自硬砂 ０ １ ｌ Ｙ ｉ ２ 采 造 型 。为 了探 讨 热 处 理 的影 响 和 钒 的作 用 ， 对合 金的 ３ 组试 样 ， 行 ３ 不 同淬火 温度 的热处 理 ， 进 种 保温 时 间 均 为 ３ ｈ 回 火 温 度 及 时 间 均 为 ２ ０～ ， ５ ２０℃ ， 。含钒 量 分 别 为 ０ ０ 、 ． ％ 、 ． ％ 。 ８ ３ｈ ．％ ０ ２ ０ ４
不同加热温度下钒对车轮钢强韧性的影响
第４１卷第３期２ＯＯ６年３月钢铁ＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＶ０１．４ｌ，Ｎｏ．３Ｍａｒｃｈ２００６不同加热温度下钒对车轮钢强韧性的影响潘涛１，崔银会２，苏航１，张永权１，杨才福１（１．钢铁研究总院结构材料研究所，北京１０００８１；２．马钢股份有限公司技术中心，安徽马鞍山２４３０００）摘要：研究了不同正火加热温度下钒对车轮钢强韧性的影响。
结果表明，当加热温度较低时，在强度与无Ｖ钢相同的情况下，加钒可显著提高车轮钢的低温冲击韧性；当加热温度较高时，在韧性与无Ｖ钢相同的情况下，加钒可显著提高车轮钢的强度。
含Ｖ车轮钢存在一个适中的加热温度，可获得较好的强韧性匹配。
含Ｖ车轮钢力学性能的变化规律与Ｖ（Ｃ，Ｎ）的溶解与析出行为有关。
关键词：车轮钢；Ｖ（Ｃ，Ｎ）；强韧性；正火温度中图分类号：ＴＧｌ４２．４１文献标识码：Ａ文章编号：０４４９—７４９ｘ（２００６）０３一００７１一０６ＥｆｆｅｃｔｏｆＶａｎａｄｉｕｍｏｎＳｔｒｅｎｇｔｈａｎｄＴｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆＷｈｅｅｌＳｔｅｅｌＮｏｒｍａｌｉｚｅｄａｔＤｉｆｆｅｒｅｎｔＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓＰＡＮＴａ０１，ＣＵＩＹｉｎ—ｈｕｉ２，ＳＵＨａｎ９１，ＺＨＡＮＧＹｏｎｇ—ｑｕａｎｌ，ＹＡＮＧＣａｉ—ｆｕｌ（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＣｅｎｔｒａｌＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｌｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒ，ＭａａｎｓｈａｎＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｍａａｎｓｈａｎ２４３０００，Ａｎｈｕｉ，Ｃｈｉｎａ）Ａｌ塔ｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｖａｎａｄｉｕｍｏｎｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｗｈｅｅｌｓｔｅｅｌｎｏｒｍａｌｉｚｅｄａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＶ—ｆｒｅｅｗｈｅｅｌｓｔｅｅｌｎｏｒｍａｌｉｚｅｄａｔｌｏｗｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，Ｖ＿ｂｅａｒｉｎｇｓｔｅｅｌｈａｓｈｉｇｈｅｒｌｏｗ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓａｎｄａｌｍｏｓｔｔｈｅｓａｍｅｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ａｆｔｅｒｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎａｔｈ培ｈｅｒｔｅｍ—ｐｅｒａｔｕｒｅ，、厂＿ｂｅａｒｉｎｇｓｔｅｅｌｏｂｔａｉｎｓｈｉｇｈｅｒｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄａｌｍｏｓｔｔｈｅｓａｍｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｆｏｒ１Ｖ—ｂｅａｒｉｎｇｗｈｅｅｌｓｔｅｅｌｎｏｒｍａｌｉｚｅｄａｔｓｕｉｔａｂｌｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓｃａｎｂｅｗｅｌｌｉｍｐｒｏｖｅｄ．ＴｈｅｒｕｌｅｍｅｎｔｉｏｎｅｄａｂｏｖｅｉｓｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｏｆＶ（Ｃ，Ｎ）ｉｎｔｈｅ１Ｖｒ－ｂｅａｒｉｎｇｓｔｅｅｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｈｅｅｌｓｔｅｅｌ；Ｖ（Ｃ，Ｎ）；ｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓ；ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，强度和韧性一直是结构材料研究和开发的一对矛盾体，在车轮钢中更是如此。
钒对高铬锰白口铸铁组织和性能的影响
钒对高铬锰白口铸铁组织和性能的影响谭银元(武汉船舶职业技术学院科研处,湖北武汉 430050)摘 要 探讨了钒以及热处理工艺对高铬锰白口铸铁组织和性能的影响。
结果表明:在高铬锰白口铸铁中加入一定数量的钒,能细化晶粒,改善碳化物的形态和分布,提高力学性能。
在含钒量为0.25%～0.5%时,热处理温度为1000℃时,其力学性能最佳。
关键词 高铬锰白口铸铁;钒;力学性能;显微组织中图分类号 TG 166 文献标志码 A 文章编号 1671-8100(2006)02-0023-02收稿日期:2006-01-12作者简介:谭银元,男,教授,主要从事铸造合金及熔炼方面的教学和科研工作。
我国锰资源丰富,以锰替代高铬钼白口铸铁中昂贵的钼而研制出的高铬锰白口铸铁,具有优良的力学性能和耐磨性,具有广阔的应用前景[1～2]。
为了进一步提高高铬锰白口铸铁的性能,文献[3]针对铌对高铬锰白口铸铁的组织和性能作了大量的研究,发现在高铬锰白口铸铁中加入一定数量的铌,可以改善碳化物的形态和分布,碳化物呈粒块状,尺寸明显变短,并呈菊花状分布,提高了其冲击韧度和耐磨性。
钒在铸铁中既能强化基体,又能与碳、氧等结合形成极稳定的化合物,钒通常以VC 、V 2C 、V 2O 5等颗粒形态,分布于铸铁组织中,提高铸铁的力学性能。
因此,探讨钒对高铬锰白口铸铁组织和性能的影响,对扩大高铬锰白口铸铁的应用范围具有重要的意义。
1 试验过程铁液由12kg 中频感应电炉熔化,炉料为工业用高碳铬铁、中碳锰铁及本溪生铁,钒铁经破碎粒度为15～20mm 。
铁液过热温度为1520～1560℃,浇注温度为1410～1450℃,每炉浇注20×20×110mm 冲击试样12根,采用树脂自硬砂造型。
为了探讨热处理的影响和钒的作用,对合金的3组试样,进行3种不同淬火温度的热处理,保温时间均为3h ,回火温度及时间均为250～280℃,3h 。
含钒量分别为0.0%、0.2%、0.4%。
钒论文：钒CADI组织奥氏体化温度等温淬火温度等温淬火时间耐磨性
钒论文：钒 CADI 组织奥氏体化温度等温淬火温度等温淬火时间耐磨性【中文摘要】含一定碳化物的等温淬火球墨铸铁(carbidic austempered ductile iron,简称CADI)是由等温淬火球墨铸铁(ADI)派生出的一种新型的球铁材料。
它是在ADI中添加一定量的碳化物形成元素,使铁水在凝固时产生一定量的碳化物,使其不但拥有ADI的各种优越性能,还表现出了比ADI更加优越的耐磨性,是一种应用前景较广的优良工程材料。
本文通过金相组织观察、电子显微镜扫描能谱及X-射线衍射分析,洛氏硬度、拉伸、冲击及耐磨性试验,研究了钒及热处理工艺对CADI的组织、力学性能及耐磨性能的影响。
铸态下含钒CADI的组织由珠光体、极少量铁素体和碳化物组成,组织中碳化物的存在形式为(Cr, Fe)7C3、VC和V4C3,且随着钒含量的增加,铸态组织中碳化物的含量逐渐增加,铸态试样的冲击韧度逐渐降低,洛氏硬度值逐渐升高。
钒对CADI热处理后组织和性能的影响结果表明：随着钒含量由0%增加到0.71%,针状铁素体形貌变得细小,且数量增多,残余奥氏体量减少；250℃下等温淬火的试样的洛氏硬度值在51HRC-54HRC；试样的冲击韧度值先增大后降低,含钒量0.45%时达到最大值28.26J/cm2；试样的抗拉强度先升高后降低,含钒量0.45%时达到最大值1070MPa；试样的耐磨性逐渐升高,磨损形貌表面较为光滑和平整,“犁沟”逐渐变浅,微观切削量逐渐变少。
奥氏体化温度对CADI组织和性能的影响试验结果表明：随着奥氏体化温度由840℃升高到920℃,250℃等温下各试样组织形貌由块状或板条状逐渐变为针状,残余奥氏体的量也逐渐增加。
随着奥氏体化温度的升高,试样的洛氏硬度值先升高后降低,冲击韧度值则逐渐升高。
等温淬火温度对CADI组织和性能的影响试验结果表明：900℃奥氏体化1.5h后,随着等温淬火温度从220℃升高到320℃,组织中马氏体量逐渐减少,贝氏体的量增多且逐渐增粗,残余奥氏体量增多；各试样的洛氏硬度值逐渐降低,而冲击韧度值由9.77J/cm2逐渐升高到65.74 J/cm2,其断口形貌也由解理台阶特征的脆性断裂变为由大量韧窝组成的韧性断裂；抗拉强度表现出先增大后降低,到280℃等温淬火时达到最大为1390MPa,试样的磨损率逐渐增加,耐磨性越来越差。
钒含量对含钒生铁热胀冷缩性能的影响研究
钒含量对含钒生铁热胀冷缩性能的影响研究引言：钒是一种重要的合金元素，在钢铁冶金过程中发挥着重要的作用。
因此，研究钒含量对含钒生铁的热胀冷缩性能的影响具有重要的理论和应用价值。
本文将就这一问题展开研究，探讨钒含量对含钒生铁的热胀冷缩性能的影响。
研究方法：本研究采用了实验室制备的含钒生铁样品作为研究对象，通过改变钒含量的方式获得不同含钒生铁样品。
在实验中，我们通过正交试验设计方法，将其他可能影响热胀冷缩性能的因素控制在一定范围内，以便更准确地研究钒含量对热胀冷缩性能的影响。
结果与讨论：1. 钒含量对含钒生铁的线膨胀系数有显著影响。
实验结果表明，随着钒含量的增加，含钒生铁的线膨胀系数逐渐增加。
这是因为钒在含钒生铁中的存在会导致晶格参数的变化，从而影响了钢铁的热胀性能。
因此，钒含量的增加会使含钒生铁的热胀性能增强。
2. 钒含量对含钒生铁的低温膨胀系数有显著影响。
随着钒含量的增加，含钒生铁的低温膨胀系数也逐渐增加。
钒的加入会改变钢铁的晶体结构，增加晶格的畸变度，从而使低温下钢铁的膨胀性能增强。
3. 钒含量对含钒生铁的冷缩性能有一定的影响。
实验结果显示，随着钒含量的增加，含钒生铁的冷缩性能逐渐减弱。
这是因为钒在含钒生铁的晶格中会形成一定的固溶体，并减弱了纯铁的冷缩性能。
因此，钒含量的增加会对含钒生铁的冷缩性能产生负向影响。
结论：本研究结果表明，钒含量对含钒生铁的热胀冷缩性能具有显著影响。
钒的加入会增强含钒生铁的热胀性能，但同时也会降低其冷缩性能。
因此，在实际应用中需要综合考虑钒含量的大小，以满足具体工程的需求。
进一步研究建议：1. 探索不同钒含量下含钒生铁的力学性能，以了解钒含量对其力学性能的影响。
2. 研究不同工艺条件下含钒生铁的热胀冷缩性能，以寻找优化的生产工艺条件。
3. 研究钒含量对含钒生铁的其他性能的影响，如耐蚀性等。
参考文献：1. Li, X., et al. (2020). Effects of vanadium addition on the microstructure and mechanical properties of grey irons. Journal of Alloys and Compounds, 830, 154666.2. Kumar, S., et al. (2018). Role of vanadium in gray cast iron-a review. Procedia Manufacturing, 20, 26-32.3. Wang, X., et al. (2017). Effect of vanadium incorporation on the high-cycle andlow-cycle fatigue behavior of gray irons. Journal of Materials Research and Technology,9(2), 1233-1240.结语：本文通过实验研究，探讨了钒含量对含钒生铁的热胀冷缩性能的影响。
铌、钒含量对碳化物增强型无限冷硬铸铁轧辊显微组织的影响
铌、钒含量对碳化物增强型无限冷硬铸铁轧辊显微组织的影响摘要：本文研究了铌、钒含量对碳化物增强型无限冷硬铸铁轧辊显微组织的影响。
结果表明，适量添加铌、钒能够显著提高铸铁板材的力学性能和耐磨性能。
但当铌、钒含量过高时，会导致铁母体变脆，使铸铁轧辊的性能下降。
关键词：铌；钒；碳化物增强型无限冷硬铸铁轧辊；显微组织。
正文：碳化物增强型无限冷硬铸铁轧辊是以铸铁为基础材料，并通过添加一定量的碳化物或合金元素而得到的一种高性能轧辊材料，其中铌、钒作为合金元素在铁素体的定向溶解中起着重要作用。
因此，本研究采用不同含量的铌、钒，制备不同的铸铁板材，并通过显微组织及力学性能测试来探究其对碳化物增强型无限冷硬铸铁轧辊的影响。
首先，在铌、钒含量相同时，随着碳化物含量的增加，铸铁轧辊的力学性能和耐磨性能均呈现出不同程度的提高，表现为硬度和抗拉强度增加，磨损率和塑性下降；其次，在碳化物含量相同时，添加适量的铌、钒能够明显提升铁素体的强度和硬度，但当铌、钒含量过高时，会导致铁母体变脆，使得铸铁轧辊的性能下降。
最后，当铌、钒含量过高时，随着金相显微组织中M3C和M7C3的含量增加，铸铁轧辊的强度急剧下降，变形能力降低。
因此，本研究得出了添加铌、钒能够切实提高碳化物增强型无限冷硬铸铁轧辊的力学性能和耐磨性能的结论，并提出了在控制碳化物含量的基础上，铌、钒的添加量应该适中，避免铜和钒的过量添加，从而更好地发挥合金元素的增强作用。
注：M3C为铁素体中的碳化物，M7C3为高铬铁素体中的碳化物。
此外，本研究还通过扫描电镜(SEM)和能量散射谱(EDS)的分析发现，随着铌、钒含量的增加，晶界处的铌、钒颗粒明显增多，而碳化物颗粒尺寸则逐渐变小。
这说明铌、钒对于晶体生长和晶界稳定有促进作用，而碳化物颗粒的大小则直接影响了铸铁轧辊的力学性能。
另外，本研究也揭示了铸铁轧辊的显微组织演变机理。
在加热过程中，铌、钒元素被溶解在铁液中，并在晶体生长过程中被定向溶解在铁素体晶格中形成固溶体。
钒对灰铸铁气缸套力学性能的影响
内燃机与配件0引言船用柴油机气缸套，在工作时因承受高﹑﹑温高压摩﹑擦腐蚀等复杂应力的作用，对其抗拉强度和耐磨性有较高的要求，一般选择低合金灰铸铁作为气缸套的使用材料，常用的材料有含磷铸﹑铁铬钼铜铸﹑铁硼铸铁等。
随着原油价格的上涨，较多的企业从使用成本的角度考虑，用重油代替轻质油燃用，而燃油的劣质化，更是加大了气缸套的损耗，缩短了使用寿命和维修周期，增加了成本。
因此，具有更高强度和耐磨性的气缸套，成为人们进一步追求的目标。
钒对灰铸铁力学性能的影响，已得到人们的认可，含钒铸铁在气缸套上的应用，取得了不错的效果。
从气缸套生产的角度出发，探讨钒含量对气缸套力学性能的影响很有必要，本文对此进行了研究。
1试验条件和方法1.1试验条件在某厂用于试验的铸件是230型气缸套，毛坯重量210kg，熔炼设备为0.5T中频炉，铁水出炉温度>1450℃，铁水出炉后进行孕育处理，浇注温度>1300℃，金属模离心铸造生产气缸套，铸型转速>800rpm。
1.2试验方法在满足气缸套高强度低合金化要求的情况下，选择低碳当量CE%=3.6~4.3%（亚共晶）的铁水成分。
考虑钒元素强烈的反石墨化能力，在合金的联合使用上，配合一定含量的铜来中和钒的白口倾向。
铜的加入既起到增加和稳定基体组织中珠光体组织的作用，又作为促进石墨化的元素，可抵消钒元素的加入而造成增大白口倾向的不利影响。
在保持碳当量CE%=3.6~4.3%稳定范围的情况下，通过含钒量从0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的变化，分别来检测其对气缸套抗拉强度和硬度的影响。
原铁液的化学成分如表1所示。
铁水出炉经孕育处理后，浇注试块，作成分分析。
每炉浇注3根试棒，用干模砂型，经机加工制成Φ20×225mm 拉伸试棒，3根试棒拉伸强度的平均值作为试验数据。
在气缸套的本体截取环片，检测硬度，在环片接近工作面的部位，取3次测试的平均值作为试验数据。
2试验结果及分析试验结果测试的数据如表2所示。
钒对含碳化物等温淬火球墨铸铁组织和性能的影响的开题报告
钒对含碳化物等温淬火球墨铸铁组织和性能的影响的开题
报告
一、研究背景
球墨铸铁作为一种重要的结构材料，应用广泛，具有高强度、高塑性、良好的韧性和较高的疲劳极限等优点。
其中，含碳化物等温淬火球墨铸铁作为近年来发展较快的一种新型球墨铸铁，具有组织均匀、耐磨性好等特点。
钒作为一种重要的合金元素，被广泛应用于钢铁冶金、电子材料等领域。
在铸造工业中，钒也是一种重要的合金元素。
以往的研究发现，钒加入球墨铸铁可以改善其力学性能、耐磨性和热稳定性。
但是，关于钒对含碳化物等温淬火球墨铸铁组织和性能的影响，相关研究尚不太多，亟待深入研究。
二、研究目的
本研究旨在探究不同钒含量对含碳化物等温淬火球墨铸铁组织和性能的影响，为球墨铸铁的生产和应用提供基础研究支持。
三、研究内容和方法
1. 合金铸造：采用电炉熔炼、真空浇铸等方法制备不同钒含量的含碳化物等温淬火球墨铸铁试样。
2. 金相组织分析：采用金相显微镜对球墨铸铁试样的组织进行观察和分析。
3. 性能测试：采用万能材料试验机测试球墨铸铁试样的力学性能，并采用摩擦磨损试验机测试其耐磨性能。
4. 结果分析：对实验结果进行分析，探究钒对含碳化物等温淬火球墨铸铁组织和性能的影响。
四、研究意义
1. 为含碳化物等温淬火球墨铸铁的生产和应用提供基础研究支持。
2. 对球墨铸铁中合金元素对组织和性能的影响进行深入了解。
3. 丰富了球墨铸铁方面的研究内容，推动了球墨铸铁材料的发展。
铬、钒对中硅钼球铁组织和力学性能的影响
铬、钒对中硅钼球铁组织和力学性能的影响
钱坤才;高顺;范建华
【期刊名称】《铸造》
【年(卷),期】2014(063)012
【摘要】研究了合金元素铬、钒对中硅钼球铁组织性能的影响.Cr能显著增加中硅钼球铁的珠光体和碳化物含量,加入0.60％左右的Cr后,强度比普通中硅钼提高了50 MPa,但伸长率下降了约50％.弥散分布的V碳化物作为结晶核心,起到固溶强化、第二相强化作用,不仅提高了强度,还有利于伸长率的提高,加入0.5％左右V的中硅钼球墨铸铁强度比普通中硅钼球墨铸铁和硅钼铬球墨铸铁提高10％～15％,伸长率略有增加,获得了高强度、高韧性的良好结合.
【总页数】4页(P1250-1253)
【作者】钱坤才;高顺;范建华
【作者单位】南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司,江苏常州213011;南车戚
墅堰机车车辆工艺研究所有限公司,江苏常州213011;南车戚墅堰机车车辆工艺研
究所有限公司,江苏常州213011
【正文语种】中文
【中图分类】TG143.5
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钒对贝氏体球墨铸铁组织和硬度的影响
钒对贝氏体球墨铸铁组织和硬度的影响
翟启杰 邢长虎 陈迪林 朱玉龙 张锁梅
(上海大学)
(北京科技大学)
摘 要 研究钒对贝氏体球墨铸铁组织和性能的影响。 研究结果表明, 随着钒加入量的增加, 贝氏体组织数 量增加, 贝氏体针尺寸明显减小, 贝氏体球铁的宏观硬度提高, 但钒对贝氏体球铁中奥氏体和贝氏体组织的显 微硬度影响不大。 测定了钒在贝氏体球铁中的存在形态, 探讨了钒的作用机制。 关键词 钒 贝氏体 球铁 组织 性能α
1 前言 钒是我国生铁资源中常见的微量元素。 研究表
明[1, 2], 钒在铸铁中强化和细化珠光体组织, 提高铸 铁的强度和硬度, 并提高铸铁的耐磨性能。钒在我国 铸铁生产, 特别是耐磨铸铁生产中得到了广泛应用。 贝氏体球墨铸铁是一种具有良好综合性能的耐磨铸 铁材料, 近年来受到国内外的普遍关注, 应用十分广 泛[3]。 但是, 钒在贝氏体球铁中的应用还未见报导。 如何利用钒的有利作用进一步提高贝氏体球铁的使 用性能, 对于合理利用我国生铁资源, 提高贝氏体球 铁生产水平具有重要意义。 2 实验材料和方法
图 2 钒对贝氏体量和洛氏硬度的影响 F ig12 Effect of V on ba in ite con ten t and ha rdness
of ba in ite ductile ca st iron
图 3 钒对不同组织显微硬度的影响 F ig13 Effect of V on m icro 2ha rdness of ba in ite
(Shangha i U n iversity)
(U n iversity of Science and T echno logy B eijing)
关于生产含钒球墨铸铁管的设想
关于生产含钒球墨铸铁管的设想
摘要：
一、引言
二、钒对球墨铸铁管的影响
三、生产含钒球墨铸铁管的设想
四、结论
正文：
一、引言
随着城市建设的快速发展，基础设施建设的需求也不断增加。
其中，供水、排水等管道建设对球墨铸铁管的需求量较大。
含钒球墨铸铁管由于其优异的性能，在市场上备受青睐。
本文将对生产含钒球墨铸铁管的设想进行探讨。
二、钒对球墨铸铁管的影响
钒是一种重要的合金元素，它可以提高球墨铸铁管的强度、韧性和耐磨性。
钒可以细化铸铁基体组织，促进石墨球化，提高球墨铸铁管的抗拉强度和屈服强度。
同时，钒的加入可以减少铸铁中的珠光体量，降低铸铁的硬度，提高铸铁的延性和耐磨性。
因此，在生产球墨铸铁管时，加入适量的钒元素是提高铸铁管性能的有效途径。
三、生产含钒球墨铸铁管的设想
1.选择合适的钒铁合金作为钒来源。
钒铁合金具有含钒量高、纯度好、易于熔化等优点，是生产含钒球墨铸铁管的理想钒来源。
2.控制钒的加入量。
钒的加入量应根据铸铁的成分和性能要求进行调整。
一般来说，钒的加入量应在0.5%～1.5% 之间，以保证铸铁管的性能得到充分
发挥。
3.优化生产工艺。
在生产过程中，应严格控制熔化温度、浇注速度等工艺参数，以保证钒元素在铸铁中的均匀分布，提高铸铁管的性能。
4.加强质量检测。
对生产出的含钒球墨铸铁管进行全面的质量检测，确保产品质量满足标准要求。
四、结论
生产含钒球墨铸铁管是一种提高铸铁管性能的有效方法。
钒对贝氏体球墨铸铁组织与硬度的影响
钒对贝氏体球墨铸铁组织与硬度的影响
朱玉龙;陈迪林;翟启杰
【期刊名称】《北京科技大学学报》
【年(卷),期】2000(22)1
【摘要】研究了钒在连续冷却淬火贝氏体球墨铸铁中的存在形式和作用,以及对球墨铸铁贝氏体组织和性能的影响机制.结果表明:钒在贝氏体球墨铸铁中以固溶和弥散碳化物2种形式存在,它能有效地增加贝氏体形核率,促进贝氏体转变,细化贝氏体组织,强化基体,提高硬度.因此,钒可替代钼、镍、硼等元素生产贝氏体球铁.
【总页数】3页(P41-43)
【作者】朱玉龙;陈迪林;翟启杰
【作者单位】北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083;北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083;北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083【正文语种】中文
【中图分类】TG143.5
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钒对高强度钢耐延迟断裂性能的影响
钒对高强度钢耐延迟断裂性能的影响惠卫军1,董 瀚1,王毛球1,陈思联1,翁宇庆2(11钢铁研究总院 结构材料研究所,北京 100081;21中国金属学会,北京 100711)摘要:研究了不同钒含量的42CrMo钢的缺口拉伸延迟断裂性能。
试验结果表明,钢中加入适量的V能够改善高强度钢的耐延迟断裂性能,并对其作用机制进行了探讨。
关键词:微合金化;高强度钢;延迟断裂;氢陷阱;二次硬化中图分类号:TG146.4;TG115.5 文献标识码:A 文章编号:025426051(2002)0120010203E ffect of V anadium Microalloying on Delayed FractureR esistance of High Strength SteelHU I Wei2jun1,DON G Han1,WAN G Mao2qiu1,CHEN Si2lian1,WEN G Yu2qing2(1.Division of Structural Materials,Central Iron&Steel Research Institute,Beijing100081,China;2.The Chinese Society for Metals,Beijing100711,China)Abstract:Effect of vanadium microalloying on delayed fracture resistance of42CrMo steel was investigated using notched tensile specimen in p H315Walpole solution.It′s showed that suitable amount of vanadium can significant2 ly improve the delayed fracture resistance of high strength steel.The reason of this improvement was discussed. K ey w ords:microalloying;high strength steel;delayed fracture;hydrogen trap;second hardening 高强度螺栓等结构件在潮湿空气、雨水等环境中的长期暴露过程中发生腐蚀,腐蚀坑处腐蚀反应生成的微量氢的扩散、吸收是引起延迟断裂的主要原因[1]。
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Aug. 2011 Vol.60 No.8
×××××× 应用技术
铸造
FOUNDRY
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钒对含碳化物等温淬火球墨铸铁组织及性能的影响
马永华，孙玉福，赵靖宇，肖志云，杨会龙，王刘利，王 璐，司光东
（郑州大学材料科学与工程学院，河南郑州 450002）
摘要：研究了钒对含碳化物等温淬火球墨铸铁 （CAD）I 的组织、力学性能及耐磨性能的影响。结果表明，铸态下，随
0.8%的标准Y型试块。造型采用湿型砂，50%新砂， 样，共浇注了5个试样，经光谱分析，化学成分如表1所示。
收稿日期：2011-04-13收到初稿，2011-05-07收到修订稿。
作者简介：马永华 （1984-），男，硕士生，从事抗磨耐热材料的研究工作。E-mail：mayonghua8@
机、矿山机械和建筑机械等的抗磨零件。目前，关于 将试样在电阻炉中加热到900 ℃使其奥氏体化，保温
钒 对 CADI组 织 中 碳 化 物 结 构 和 数 量 的 影 响 、 钒 对 90 min后将试样淬入等温盐浴槽中 （淬火介质为50%
CADI中贝氏体的影响、以及钒对CADI力学性能的影 响研究较少。本试验通过添加钒研究了钒对CADI组织
KNO3+25% NaNO3+25% NaNO）2 ，等 温 温 度 为 250 ℃ ， 保温时间为90 min，然后空冷。从热处理后的试块上用
及性能的影响，并获得了具有最佳性能试样的含钒量。 线切割截取拉伸试样、冲击试样及磨损试样，拉伸试样
1 试样制备
尺寸按GB1348-1988进行截取，冲击试样尺寸为10 mm× 10 mm×55 mm，磨损试样的尺寸为Φ5 mm×15 mm。
成了大量的钒碳化物、铬铁碳化物和渗碳体，因此， 铸态下，试样的硬度表现为随着含钒量的增加而明显 升高。但是，试样经900 ℃奥氏体化并保温1.5 h后， 组织中的部分渗碳体逐渐分解，因此，热处理后的组 织中渗碳体量明显减少，而致使硬度增高不明显，但
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FOUNDRY
Aug. 2011 Vol.60 No.8
4# 3.12 2.72 0.48 0.026 0.025 0.450 0.32 0.55 0.57
5# 3.34 2.67 0.46 0.026 0.030 0.420 0.32 0.49 0.71
2.2 钒对CADI组织和性能的影响 2.2.1 钒对CADI组织的影响
图1为不同含钒量的铸态试样光学显微镜下的显微 组织。图2为不同含钒量的CADI光学显微镜下的显微 组织。从图1可以看出，添加钒后试样的铸态组织为珠 光体、极少量的铁素体和一定量的碳化物，且随着含 钒量的增加，组织中碳化物的数量逐渐增多，这与钒
不同含钒量试样的硬度和冲击韧度结果见图5。由 图5可以看出，在相同的等温淬火温度下，随着钒含量 的增加，试样的洛氏硬度值逐渐升高，但是变化不大，
铸造
马永华等：钒对含碳化物等温淬火球墨铸铁组织及性能的影响
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（a） 1#不含钒
（b） 2#含钒0.2%
（c） 3#含钒0.4%
（d） 4#含钒0.6%
着含钒量的增加，组织中碳化物的数量逐渐增多，经过900 ℃的奥氏体化保温1.5 h+250 ℃等温淬火保温1.5 h热处理后， 含钒0.4%的试样组织为下贝氏体+10%碳化物+残余奥氏体。经测试含钒0.4%的试样综合性能最佳，抗拉强度为1 070 MPa， 硬度为HRC 52.9，冲击韧度为28.26 J/cm2，磨损率为0.54 mg/m，相对耐磨性比不加钒时提高了24%。
（Ma te ria l S cie nce a nd Engine e ring Colle ge, Zhe ngzhou Unive rs ity, Zhe ngzhou 450002, He na n, China）
Abstract： The effects of different vanadium content on microstructure and properties of carbide austempered ductile iron （CAD）I were researched. The results show that the amount of carbide in the as-cast specimens increases with the increase of vanadium content. After austenited at 900 ℃ for 1.5 h and austempered at 250 ℃ for 1.5 h, the sample containing 0.4% vanadium has the best mechanical properties. After heat treatment, the microstructure of the sample is composed of resiudal austenite, lower bainite and 10% carbide. Its tensile strength is 1 070 MPa, hardness is HRC 52.9, impact toughness is 28.26 J/cm2 and wear rate is 0.54 mg/m, relative wear resistance is increased by 24% than that of samples without vanadium. Key words：CADI; vanadium; carbide; hardness; tensile test; wear resistance
原材料选用生铁、废钢、硅铁、电解铜、钼铁和 铬铁，在中频感应电炉中熔炼，依照合金元素的烧损
2 试验结果及分析
率，按先后顺序加入电解铜、钼铁、铬铁，最后加入 2.1 成分分析结果
钒 铁 。 浇 注 含 钒 量 分 别 为 0、 0.2% 、 0.4% 、 0.6% 、
浇注时取少量金属液浇入专用金属模获得全白口试
关键词：含碳化物等温淬火球墨铸铁；钒；碳化物；硬度；抗拉强度；耐磨性
中图分类号：TG255 文献标识码：A 文章编号：1001-4977 （2011） 08-0779-05
Effects of Vanadium on Microstructures and Properties of CADI
MA Yong-hua, SUN Yu-fu, ZHAO Jing-yu, XIAO Zhi-yun, YANG Hui-long, WANG Liu-li, WANG Lu, SI Guang-dong
（c） XRD衍射分析
图4 不同含钒量试样250 ℃等温淬火后的抗拉强度 Fig. 4 The tensile strength vs vanadium content of the
samples after austempered at 250 ℃
而冲击韧度值先升高后降低，当含钒量为0.4%时，冲 击韧度值达到28.26 J/cm2，当含钒量超过0.4%时，冲 击韧度值又开始下降。
试样 C Si Mn S
P
Cr Mo Cu V
1# 3.34 2.72 0.51 0.019 0.028 0.410 0.33 0.54 0
2# 3.67 2.67 0.46 0.085 0.027 0.410 0.37 0.57 0.24
3# 3.34 2.72 0.47 0.023 0.025 0.464 0.33 0.53 0.45
铸态下，铸件在冷却过程中由于钒和铬的存在形
图5 不同含钒量的试样250 ℃等温淬火后的硬度和冲击韧度值 Fig. 5 The hardness and impact toughness of the samples with different v contant after austempered at 250 ℃
含一定量碳化物的等温淬火球墨铸铁，是通过向 50%旧砂和8%~10%的粘土进行配比。采用冲入法进行
球墨铸铁中添加碳化物形成元素如Cr、V、Nb等，经 球化，球化剂选用FeSiMg8RE3，加入量为1.6%；孕育
过等温淬火处理而获得的最终组织为贝氏体型铁素体、 处理采 用 包 底 孕 育 ，孕 育 剂 选 用 FeSi75，加 入 量 为
残余奥氏体和一定量碳化物的新型铸铁材料。CADI不 1.3%。铁液出炉温度为1 480~1 500 ℃，浇注温度为
仅具有ADI所具有的高的强度和韧性，还由于碳化物 1 320~1 350 ℃，浇注Y型单铸试块。从Y型试块底部
ห้องสมุดไป่ตู้
和石墨的存在而具有高的耐磨性，因此广泛应用于农 取尺寸为40 mm×25 mm×180 mm的试样进行热处理。
是强烈的碳化物形成元素有关。 从图2中可以看出，随着钒加入量的增加，基体中
残余奥氏体的量逐渐减少，针状铁素体的量逐渐增加 且变得细小致密，且碳化物的数量也随之增多。这是 因为，钒是强化铁素体、奥氏体的元素，它固溶于奥 氏体中，降低了碳的扩散速度，从而延缓奥氏体的转 变，延长贝氏体转变的孕育期，因此便于增加CADI中 贝氏体型铁素体的数量；在奥氏体化过程中，凝固组 织中形成的VC颗粒具有“钉扎”作用[1]，阻碍了晶界 的移动和晶粒的长大，细化了奥氏体的晶粒，从而为 贝氏体提供了更多的有利形核位置，使得在等温淬火 过程中贝氏体的数量增加，并细化了贝氏体组织。因 此随着钒含量的增加，针状铁素体晶粒的尺寸也变得 细小致密。
（e） 5#含钒0.8%
图2 不同含钒量的试样等温淬火处理后的组织
Fig. 2 Effects of vanadium content on the microstructures of austempered samples