新型低碳Cr_Mo系合金钢淬火态的金相组织研究
金属金相组织基础知识介绍
金属金相组织基础知识介绍现代材料可以分为四大类——金属、高分子、陶瓷和复合材料。
尽管目前高分子材料飞速发展，但金属材料中的钢铁仍是目前工程技术中使用最广泛、最重要的材料，那么到底是什么因素决定了钢铁材料的霸主地位呢。
钢铁由铁矿石提炼而成，来源丰富，价格低廉。
钢铁又称为铁碳合金，是铁（Fe）与碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）以及其他少量元素（Cr、V等）所组成的合金。
通过调节钢铁中各种元素的含量和热处理工艺（四把火：淬火、退火、回火、正火），可以获得各种各样的金相组织，从而使钢铁具有不同的物理性能。
将钢材取样，经过打磨、抛光，最后用特定的腐蚀剂腐蚀显示后，在金相显微镜下观察到的组织称为钢铁的金相组织。
钢铁材料的秘密便隐藏在这些组织结构中。
在Fe-Fe3C系中，可配制多种成分不同的铁碳合金，他们在不同温度下的平衡组织各不相同，但由几个基本相（铁素体F、奥氏体A 和渗碳体Fe3C）组成。
这些基本相以机械混合物的形式结合，形成了钢铁中丰富多彩的金相组织结构。
常见的金相组织有下列八种：1. 铁素体碳溶于α-Fe晶格间隙中形成的间隙固溶体称为铁素体，属bcc 结构，呈等轴多边形晶粒分布，用符号F表示。
其组织和性能与纯铁相似，具有良好的塑性和韧性，而强度与硬度较低（30-100 HB）。
在合金钢中，则是碳和合金元素在α-Fe中的固溶体。
碳在α-Fe 中的溶解量很低，在AC1温度，碳的最大溶解量为0.0218%，但随温度下降的溶解度则降至0.0084%，因而在缓冷条件下铁素体晶界处会出现三次渗碳体。
随钢铁中碳含量增加，铁素体量相对减少，珠光体量增加，此时铁素体则是网络状和月牙状。
2. 奥氏体碳溶于γ-Fe晶格间隙中形成的间隙固溶体称为奥氏体，具有面心立方结构，为高温相，用符号A表示。
奥氏体在1148℃有最大溶解度2.11%C，727℃时可固溶0.77%C；强度和硬度比铁素体高，塑性和韧性良好，并且无磁性，具体力学性能与含碳量和晶粒大小有关，一般为170~220 HBS、 =40~50%。
《Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用》范文
《Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，调质钢作为一种重要的工程材料，在机械制造、汽车制造、航空航天等领域具有广泛的应用。
在Cr-Mo-V-Nb调质钢中，铌（Nb）作为一种重要的合金元素，具有显著的细化晶粒和强韧化作用。
本文将详细探讨Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用。
二、Nb元素在Cr-Mo-V-Nb调质钢中的作用机制1. 细化晶粒作用Nb元素在Cr-Mo-V-Nb调质钢中主要通过形成细小的Nb(C,N)化合物，这些化合物在钢的凝固过程中作为非均质形核核心，有效促进了晶粒的细化。
此外，Nb元素还能通过抑制晶界迁移，降低晶粒长大的驱动力，从而进一步细化晶粒。
2. 强化基体作用Nb元素能有效地与基体中的位错交互作用，形成不可动化的位错结构，从而提高基体的强度。
此外，Nb元素的加入还能提高钢的抗蠕变性能和抗疲劳性能。
三、Nb元素对Cr-Mo-V-Nb调质钢的强韧化作用1. 改善韧性Nb元素的加入能显著提高Cr-Mo-V-Nb调质钢的韧性。
这主要是由于Nb元素能细化晶粒，使钢中的裂纹扩展受到阻碍，从而提高韧性。
此外，Nb(C,N)化合物的形成也能有效地吸收裂纹扩展的能量，进一步提高钢的韧性。
2. 增强硬度与耐磨性由于Nb元素的强化基体作用，Cr-Mo-V-Nb调质钢的硬度得到提高，从而增强了钢的耐磨性。
此外，Nb元素的加入还能提高钢的抗腐蚀性能。
四、实验验证与分析为了验证Nb元素在Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用，我们进行了相关的实验研究。
通过对比不同Nb含量下的钢的组织结构和力学性能，我们发现随着Nb含量的增加，钢的晶粒尺寸明显减小，强度和韧性得到显著提高。
此外，我们还发现Nb元素的加入能有效提高钢的抗蠕变性能和抗疲劳性能。
五、结论本文详细探讨了Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用。
钢中常见的金相组织区别简析
钢铁中常见的金相组织区别简析钢铁中常见的金相组织1.奥氏体－碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体，仍保持γ-Fe的面心立方晶格。
晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处2.铁素体－碳与合金元素溶解在α-Fe中的固溶体。
亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。
3.渗碳体－碳与铁形成的一种化合物。
在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状。
过共析钢冷却时沿A cm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状。
铁碳合金冷却到A r1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。
4.珠光体－铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。
珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。
过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。
在A1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。
在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。
在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
5.上贝氏体－过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物，渗碳体在铁素体针间。
过冷奥氏体在中温（约350~550℃）的相变产物，其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od铁素体板条，并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片；典型上贝氏体呈羽毛状，晶界为对称轴，由于方位不同，羽毛可对称或不对称，铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。
若是高碳高合金钢，看不清针状羽毛；中碳中合金钢，针状羽毛较清楚；低碳低合金钢，羽毛很清楚，针粗。
40Cr合金钢论文
40Cr合金钢的热处理工艺试验、组织形态与性能分析金属材料工程10060125 王子玉居春艳讲师摘要本文研究了对40Cr合金钢的淬火、回火、调质热处理工艺，分别采用780℃、850℃、880℃不同温度的淬火，再对850℃正常淬火试样进行不同温度的回火试验并进行材料的淬火和回火的硬度及金相组织的分析；比较三种不同淬火、回火温度对其硬度，金相组织的差异；得出了40Cr合金钢调质处理后具有良好综合性能的结论。
关键词：40Cr合金钢热处理工艺金相组织性能40Cr合金钢经调质后具有良好的综合力学性能，是使用最广泛的钢种之一，用於制造中速、中载的零件，如机床齿轮，轴，蜗杆，花键轴等等，它可以代45MnB,35SiMn,42SiMn,40MnVB等等。
40Cr合金钢的抗拉强度、屈服强度及淬透性均比45钢高；有较高的疲劳强度和良好的韧性；正火或调质后可切削性很好；退火后可切削性也较好；一般经调质处理后使用。
一、40Cr热处理工艺的制定[3]按上述知识，对40Cr钢分别采用退火、淬火、不同的回火温度情况下的热处理，测定不同情况下试样的硬度值。
(一) 不同温度淬火和不同温度回火工艺制定[2]1.淬火工艺制定根据试样的有效厚度（D）计算加热保温时间（τ）。
由公式：τ=αkD 计算得：保温时间为D=18min。
式中：τ----加热保温时间，min；α----加热系数，min/mm；k -----工件的装炉方式修正系数；D -----工件的有效厚度，mm；加热保温时间根据以上公式计算得出为18分钟。
图1淬火工艺曲线根据实验要求及技术方案得出淬火方案表如下表所示。
表1 淬火方案序号试样分组 1 2 31 试样件数 1 4 12 加热温度/℃780 850 8803 保温时间/min 18 18 184 冷却方式油淬油淬油淬5 冷却时间（min）冷却到室温冷却到室温冷却到室温6 淬火后硬度/HRC2.回火工艺的制定（1）低温回火图(a)为淬火加低温回火工艺曲线图。
碳素钢、低合金钢常见金相组织形态及硬度
碳素钢、低合金钢常见金相组织形态及硬度1．铁素体（F）—原系外来语（Ferrite）译名，台湾文献译为肥粒铁。
铁素体系碳溶于体心立方晶格的α-Fe中所形成的间隙固溶体［α-Fe（C）］。
以4％硝酸酒精溶液腐蚀，在光学显微镜下观察，铁素体呈明亮的等轴多边形。
由于各晶粒位向不同，受腐蚀程度略有差别，故稍显明暗不同。
铁素体在不同处理状态亦可呈块状、月牙状、网络状等形态，硬度在100HB左右。
2．渗碳体（θ相）—原系外来语（Cementite）译名，台湾文献译为雪明碳铁。
渗碳体系铁和碳的化合物，含碳量为 6.69％，分子式为Fe3C，在合金钢中，渗碳体中的Fe原子可以为其他合金元素原子所置换，形成合金渗碳体［（Fe，Me）3C］。
渗碳体是一种具有复杂晶格结构的间隙化合物。
渗碳体硬度很高（800~1000 HV），而塑性及冲击韧度几乎为零，脆性很大。
其显微组织形态很多，不受硝酸酒精试剂腐蚀（染色），在光学显微镜下呈白亮色，在碱性苦味酸钠腐蚀下，被染成黑色。
渗碳体是钢中的主要强化相，有片状、粒状、网络状、半网络状等形态，其形态与分布对钢的力学性能有很大影响。
3．珠光体（P）—原系外来语（Pearlite）译名，台湾文献译为波莱铁。
珠光体是铁碳合金相图中的共析转变产物（F+Fe3C），是铁素体和渗碳体的机械混合物，因具有这种组织的样品抛光蚀刻后有珠母贝的光泽而得名。
有片（层）状和球（粒）状等不同形态和分布方式。
珠光体用4％硝酸酒精溶液腐蚀，F和Fe3C交界处腐蚀较深，在直射光照射下变成黑色线条，可清晰看到层状，粒状等形态和分布情况。
4．奥氏体（A）—因这种组织的发现人Austen而得名，台湾文献译为沃斯田铁。
奥氏体系碳溶于面心立方晶格γ-Fe中所形成的固溶体［γ-Fe（c）］，常以符号A表示。
奥氏体中的碳也是存在于γ-Fe 晶体的间隙固溶体。
奥氏体存在于727~1495℃的温度区间，是一种高温相，不易腐蚀，呈白色，若先用4％硝酸酒精溶液腐蚀，再用10％过硫酸铵溶液腐蚀，则奥氏体可染成黑色。
金相组织分析(碳钢的非平衡组织及常用金属材料显微组织观察)
实验三碳钢的非平衡组织及常用金属材料显微组织观察实验目的概述实验内容实验方法实验报告思考题一、实验目的1. 观察碳钢经不同热处理后的显微组织。
2. 熟悉碳钢几种典型热处理组织——M、T、S、M回火、T回火、S回火等组织的形态及特征。
3. 熟悉铸铁和几种常用合金钢、有色金属的显微组织。
4. 了解上述材料的组织特征、性能特点及其主要应用。
TOP二、概述1. 碳钢热处理后的显微组织碳钢经退火、正火可得到平衡或接近平衡组织，经淬火得到的是不平衡组织。
因此，研究热处理后的组织时，不仅要参考铁碳相图，而且更主要的是参考钢的等温转变曲线(C曲线)。
为了简便起见，用C曲线来分析共析钢过冷奥氏体在不同温度等温转变的组织及性能（见表3-1）。
在缓慢冷时(相当于炉冷，见图2-3中的V1)应得到100%的珠光体；当冷却速度增大到V2。
时(相当于空冷)，得到的是较细的珠光体，即索氏体或屈氏体；当冷却速度增大到V3时(相当于油冷)，得到的为屈氏体和马氏体；当冷却速度增大至V4、V5，(相当于水冷)，很大的过冷度使奥氏体骤冷到马氏体转变开始点(Ms)后，瞬时转变成马氏体。
其中与C曲线鼻尖相切的冷却速度(V4)称为淬火的临界冷却速度。
转变类型组织名称形成温度范围／℃显微组织特征硬度(HRC)珠光体型相变珠光体(P)>650在400～500X金相显微镜下可以观察到铁索体和渗碳体的片层状组织～20(HBl80～200)索氏体(S)600～650在800一]000X以上的显微镜下才能分清片层状特征，在低倍下片层模糊不清25～35屈氏体(T)550～600用光学显微镜观察时呈黑色团状组织，只有在电子显徽镜(5000～15000X)下才能看出片层状35—40贝氏体型相变上贝氏体(B上)350～550在金相显微镜下呈暗灰色的羽毛状特征40—48下贝氏体(BT)230～350在金相显微镜下呈黑色针叶状特征48～58马氏体型相变马氏体(M)<230在正常淬火温度下呈细针状马氏体(隐晶马氏体)，过热淬火时则呈粗大片状马氏体60～65亚共析钢的C曲线与共析钢相比，只是在其上部多了一条铁素体先析出线，当奥氏体缓慢冷却时(相当于炉冷，如图2-3中V1：)，转变产物接近平衡组织，即珠光体和铁素体。
合金结构钢的定义与分类
合金结构钢的定义与分类一、调质钢经受淬火和在AC1以下进行回火的热处理钢称为调质钢。
传统的调质钢是指淬火和高温火钢调质钢是机械制造行业中应用十分广泛的重要材料之一。
调质钢在化学成分上的特点是，碳含量为0.3—0.5%，并含有一种或几种合金元素。
具有较低或中等的合金化程度。
钢中合金元素的作用主要是提高钢的淬透性和保证零件在高温回火后获得预期的综合性能。
热处理工艺是在临界点以上一定温度加热后淬火成马氏体，并在500℃--650℃回火。
热处理后的金相组织是回火索氏体。
这种组织具有强度、塑性的韧性的良好配合。
调质钢的质量要求，除一般的冶金方面的代倍和高倍组织要求外，主要为钢的力学性能以及与工作可靠性和寿命密切相关的冷脆性转变温度、断裂韧性和疲劳抗力等。
在特定条件下，还要求具有耐磨性、耐蚀性和一定的抗热性。
由于调质钢最终采用高温回火，能使钢中应力完全消除，钢的氢脆破坏倾向性小，缺口敏感性较低。
脆性破坏抗力较大。
但也存在特有的高温回火脆性。
大多数调质钢为中碳合金结构钢，屈服强度（σ0.2）在490—1200MPao以焊接性能为突出要求的调质钢。
，为低碳合金结构钢，屈服强度（σ0.2）一般为4901—800MPa，有很高的塑性和韧性。
少数沉淀硬化型调质钢，屈服强度（σ0.2）可到1400MPa以上，属高强度的超高强度调质钢。
常用的合金调质钢按淬透性的强度妥为四类：①低淬透性调质钢;②中淬透性调质钢；③较高淬透性调质钢；④高淬透性调质钢。
二、渗碳钢具有高碳的耐磨表层和低碳的高强韧性心部，能承受巨大的冲击载荷、接触应力和磨损。
汽车、工程机械和机械制造等行业中，大量使用的齿轮，是渗碳钢应用中最具代表性实例。
渗碳钢常用的合金钢系列主要是Cr-Mn系、Cr-Mo系和Cr-Ni-Mo系等。
保证渗碳钢心部的组织和性能的核心是淬透性。
一般用途的渗碳件的心部组织为50%左右的马氏体加其它非马氏体组织。
重要用途（如航空渗碳齿轮），心部组织亦应为马氏体或马氏体/贝氏体组织。
低碳合金钢板件渗碳淬火及变形研究
表 ３ 剃 齿 刀试 件 硬 度 检 测 结 果
剃 齿 刀
（Ｒ ） Ｈ Ｃ
厂 生产 的一 批 材料 为 Ｗ （ ６ ｏ Ｃ ２ 的剃 齿 刀 ６ Ｗ Ｍ ５ ￣Ｖ ）
使 用 寿 命 低 下 ，容 易 崩 刃 。为 了 找 到 问题 的 根 源 ， 我 们对 崩 刃失效 的剃 齿 刀进 行 切样 后 做 了表 面 硬度 、
剃齿刀失效分析及质量改进
东风汽 车有限公 司刃量具厂 （ 湖北十堰 ４ ２０ ） 杨 ４ ０ ２ 锴
剃 齿 刀是 直 齿 和斜 齿 渐 开线 圆柱 齿 轮 的一 种 精 加 工 刀具 。剃 齿 时 ，剃 齿 刀 的切 削刃 沿 工 件 齿 面剃
表 ２ 剃 齿 刀 试 件 化 学成 分 （ 量 分 数 ） 质
０． ９ ０． ６ ０． ９ １ ５ Ｏ １ Ｏ １ ０、 ４ Ｏ． ２ ０． ４ １ ２ ８ ．１ ． ２ ．６ １ ０ ０
该产 品技 术要 求 为单 面渗 碳 ，层 深 １５～２ ｍ。 ． ｍ 单 面淬火 ，硬度 为 ５ ４～６ Ｈ Ｃ，共 １ ２Ｒ ６件 。 ｒ 的 原 件 始状 态 为止火 、『火 后硬 度 ２０ Ｗ ，经渗碳 后渗 层 ｎ Ｉ １ ＨＢ
深 为 ２ １１ １ ． ５１ １ １ ，淬火 面 留０ ４ ｌ１ 量 在 我厂 进行淬 １ ． ｎＩ磨 １
火 、叫 火 。
１ 件把合 的 方 法 ， 闻 ｌ ｔ 州 简 将 其 隔 ， －： ｆ
把 Ｔ件把 合 ，减 小淬 火的截 干Ｉ（ Ｉ ５ 如 割４昕乐 ）
刃 齿显 微硬 度和 金相 组织 的检 验分 析 。
心 部 硬 度 中 部 硬度 刃 齿 硬 度 硬 度 散 差
编 号
１ ２ ３ ６ １ ４． ３ ６ ４１ ４． ６． ８ ４ ４ ６． ４ ４１ ６．９ ４ １ ４ ６ ｌ ７ ６ ．２ ３５ ６５ （ １ ．】 （ ６ ．１ ５ １ △０． ９ ８ △０． ８ｌ △０ ９ ．４
《Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用》范文
《Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，钢铁材料在各种工程应用中扮演着至关重要的角色。
Cr-Mo-V-Nb调质钢作为一种重要的工程结构材料，因其高强度、良好的韧性和优异的耐腐蚀性能而得到广泛应用。
在Cr-Mo-V-Nb调质钢中，Nb元素作为微合金元素，对于组织细化和强韧化作用具有重要意义。
本文将详细探讨Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用。
二、Nb元素在钢中的作用机制Nb元素在钢中主要通过固溶强化和析出强化两种方式发挥作用。
固溶强化主要是在高温冶炼过程中，Nb元素以固溶态存在于钢的基体中，提高钢的强度和硬度。
而析出强化则是在钢的冷却过程中，Nb元素会以细小颗粒的形式从基体中析出，对晶界起到良好的强化作用。
三、组织细化作用1. Nb的细化晶粒效应：Nb元素在钢中可以有效地细化晶粒，使钢的微观组织更加均匀。
这是因为Nb元素的加入会抑制晶界的迁移，阻碍晶粒的长大，从而在轧制和淬火过程中形成更加细小的晶粒。
2. 促进形核：在钢的凝固过程中，Nb元素可以促进形核，增加形核数量，从而细化晶粒。
此外，Nb元素还可以提高钢的再结晶温度，使再结晶过程变得更加困难，进一步细化晶粒。
四、强韧化作用1. 提高强度和硬度：由于固溶强化和析出强化的作用，Nb元素的加入可以显著提高钢的强度和硬度。
这使得Cr-Mo-V-Nb调质钢在承受载荷时具有更好的抗变形能力。
2. 改善韧性：尽管Nb元素的加入提高了钢的强度和硬度，但同时也改善了钢的韧性。
这是因为细小的Nb颗粒可以有效地阻碍裂纹的扩展，提高钢的断裂韧性。
此外，Nb元素还可以改善钢的层错能，使钢在受到冲击时具有更好的能量吸收能力。
3. 抗疲劳性能：由于Nb元素的加入使钢的组织更加均匀和细小，因此Cr-Mo-V-Nb调质钢具有优异的抗疲劳性能。
这使得钢在循环载荷作用下具有更好的耐久性。
五、结论综上所述，Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中具有显著的组织细化和强韧化作用。
钢的金相组织和性质
同上。但渗碳体在铁素 体针内。
过冷奥氏体在中温区（230—350℃）以下形成。在晶内呈针状， 多两端带尖，针叶基本不交叉，但可以交接。与回火马氏体不易 区分，不同之处是：马氏体有层次之分，下 B 则颜色一致，没有 层次分别，下 B 的碳化物质点比回火马氏体粗，易受浸蚀变黑， 回火马氏体颜色较浅，不易受浸蚀。高碳合金者的碳化物分散度 比低合金者大，针叶也比较细，颜色蓝黑，低碳合金者为灰色。
体
组织特征
硬度
HB
HV
其晶格为复杂的正交晶格，显微组织形态很多，在钢和铸铁中与
其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状
800Biblioteka 一般由等轴状多边形晶粒组成，晶粒内有孪晶，加热转变刚结束
时奥氏体晶粒细小，晶粒边界呈不规则弧形，经加热或保温，晶
粒将长大，晶粒边界可趋向平直化；铁碳相图中奥氏体是高温相，
188
存在于临界点 A1 温度以上，是珠光体逆共析转变而成。当钢中 170-220 不锈钢
>700
莱氏体的基体是硬而脆的渗碳体，所以 硬度高，塑性很差。
上贝氏体 （上 B）
下贝氏体 （下 B）
马氏体 （M）
回火 马氏体 (α 马氏体)
回火 屈氏体
回火 索氏体 球化体 魏氏体 （W）
石墨
钢的金相组织和性质
过冷奥氏体在中温范 围内形成的由铁素体 和渗碳体组成的非层 状组织，（渗碳体在铁 素体针之间）
性能介于铁素体和渗碳体之间，强韧性 较好。其抗拉强度为 750 ~900MPa，伸 长率为 20 ~25%，综合力学性能比单独 的铁素体或渗碳体都好。温度是影响片 间距大小的一个主要因素，（化学成分、 加热温度、晶粒度、应力和塑性变形是 辅助因素）
热成形钢组织性能研究
2.2双相区淬火组织与性能
双相区淬火后的组织如图3所示：在720℃淬火，由于加热温度太低，并没有发生奥氏体化，淬火后的组织就是原始的热轧态组织，为铁素体、贝氏体和少量的马氏体；随着加热温度的升高，奥氏体程度也越来越高，随后形成的组织基本上由铁素体和马氏体组成，加热温度的不同各自所占百分比也不相同。为此进行定量金相分析，先用Adobe Photoshop软件对不同的组织进行着色处理，然后将处理后的图片用Image Tool软件各自颜色所占百分比进行读取，实验结果如表3所示。从结果可以看出随着加热温度的升高铁素体逐渐减少，马氏体所所占比例越来越高，当加热温度达到840℃时已经完全是马氏体组织。
最后为了验证本项目研究开发的新型热成形用钢是否满足热成形用钢的要求，热成形实验采用设计的Cr-Mn热成形钢作为研究对象进行了热成形实验。实验所采用的热成形工艺参数如下：加热温度980℃，保温时间12分钟，转移时间4秒，进给距离35mm，冲模下行速度70mm/s，保压压力20MPa，保压时间35秒，通水水压0.8MPa，流速大于0.7m/s，通水时间，30秒。
关键词：热成形；组织；热处理；性能；
Abstract：Theeffectsonstructureandpropertiesby different heat treatment processof a new designed Cr hot forming steel was studied.Theresults of heat treatment
而选择热成形用钢，首先要求是淬透性好，能在模具中淬成马氏体，淬成马氏体后能有超高的强度；其次在冲压前加热奥氏体化轻度不能太高，要易于变形[8]。
实验十 特殊性能钢的组织观察与检验
实验十特殊性能钢的组织观察与检验(验证性)一、实验目的及要求1．观察耐磨钢、耐热钢、不锈钢的显微组织特点。
2．了解耐磨钢、耐热钢、不锈钢所具有的特殊性能与化学成分、组织之间的关系。
3．了解相关检验方法和标准检验技术。
二、实验原理特殊性能钢是指加入了大量合金元素，使钢具有了一些特殊的物理性能和化学性能的钢，根据它们的性能特点，可分为耐磨钢、不锈钢、耐热钢、磁钢等（一）耐磨钢传统耐磨钢为ZGMn13俗称高锰钢。
高锰钢是在过共析钢中增加锰的含量（约11％～14％）使Mn/C之比接近10/1，再经过水淬后得到室温单一奥氏体组织的钢。
在承受载荷和严重摩擦作用下，使钢发生显着硬化。
载荷越大，硬化程度越高，耐磨性能好。
如在静载荷下使用，它的耐磨性反而不高，因此适合制作承受剧烈冲击和在严重摩擦条件下工作的零件。
1、铸态组织由于机加工困难，一般铸造成型。
铸态组织应该为：奥氏体基体＋少量珠光体型共析组织＋大量分布在晶内和晶界上的碳化物。
（在高温时析出的碳化物在晶界呈网状或者局部呈块状；在较低温度析出的碳化物则在晶内呈针状、片状分布，或者以明显或不明显的渗碳体魏氏组织出现在在奥氏体基体上。
）碳化物较脆，一般不能直接使用。
2、热处理后的组织一般经过水韧处理。
水韧处理：将ZGMn13铸件加热到高温（1000～1100℃）保温一段时间，使铸态组织中的碳化物全部溶入基体奥氏体中，然后迅速淬水快冷使碳化物来不及从过饱和的奥氏体中析出，以获得均匀的单相奥氏体组织，这种处理称为水韧处理。
正常组织为过饱和的单相奥氏体，晶粒大小不均匀，也有少量均匀分布的粒状碳化物。
水韧处理后的碳化物有：未溶、析出、或过热碳化物。
3、铸造高锰钢的常见缺陷主要是分散分布的串状或串连成断续网状分布的显微疏松、气孔、非金属夹杂物及沿晶裂纹等。
4、铸造高锰钢的金相检验标准按照GB/T 13925-1992《铸造高锰钢金相》标准进行显微组织、碳化物、晶粒度和非金属夹杂物的评级。
实验一 金相试样的制备及金相组织观察
实验二 金相试样的制备及金相组织观察一、实验目的1. 了解金相显微镜的基本原理和构造，初步掌握金相显微镜的使用方法。
2. 掌握金相试样制备的基本方法；3. 了解浸蚀的基本原理，并熟悉其基本操作；4. 学习利用金相显微镜进行显微组织观察，通过在显微镜下观察到的金相显微组织初步分析材料类型以及材料可能具备的机械性能等。
二、实验设备及材料1. 金相显微镜；2. 不同粗细的金相砂纸一套；3. 平板玻璃、吹风机、镊子；4. 抛光机、Al 2O 3抛光粉、浸蚀剂(4%硝酸酒精溶液)；5. 待制备的金相试样。
三、实验原理利用金相显微镜来观察金属的内部组织与缺陷是研究金属材料的一种基本实验技术。
下面主要讲述金相显微镜的基本原理、构造及使用方法。
1. 金相显微镜的基本原理、构造及使用(1) 金相显微镜的基本原理a. 显微镜的放大倍数金相显微镜是基于光学的反射原理而设计的。
它装有两组放大透镜，靠近物体的一组透镜为物镜，靠近观察的一组透镜为目镜，借助物镜和目镜的两次放大，从而得到较高的放大倍数。
显微镜的基本成像原理图如图1所示。
被观察物体AB 置于物镜前焦点F 1略远处，形成一个倒立、放大的实象A ’B’，位于目镜焦点F 2之内；当实象A’B’通过目镜放大后成为一个正立放大的虚象A”B”。
因此最后的映象A”B”是经过物镜、目镜两次放大后所得到的，其放大倍数应为物镜放大倍数和目镜放大倍数的乘积。
经物镜放大倍数为：11''/(')/M A B AB f f ==+物 (1)式中，f 1、f 1’分别为物镜前焦距与后焦距；Δ为显微镜的光学镜筒长。
与Δ相比，物镜的焦距f 1’很短，可忽略，故1/M f ≈物 (2)经目镜放大倍数为：2''''/''/M A B A B D f =≈目 (3)式中，f 2为目镜的前焦距；D 为人眼明视距离，D≈250mm 。
低碳钢淬火后的金相组织
低碳钢淬火后的金相组织摘要：1.低碳钢的金相组织概述2.淬火对低碳钢金相组织的影响3.低碳钢淬火后的金相组织特征4.淬火后金相组织对低碳钢性能的影响5.结论正文：一、低碳钢的金相组织概述低碳钢是指含碳量在0.008%~0.25% 之间的钢铁材料。
在金相学中，低碳钢的金相组织主要包括铁素体、珠光体和马氏体。
铁素体是低碳钢中的主要组织，其晶粒细小，呈圆形或椭圆形，分布均匀。
珠光体由铁素体和渗碳体构成，其形态为珠状或近似珠状。
马氏体则是在钢的表面形成的一种硬而脆的组织，具有较高的强度和硬度。
二、淬火对低碳钢金相组织的影响淬火是将低碳钢加热至某一温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质（冷却速度较快的介质）中快速冷却的金属热处理工艺。
淬火对低碳钢的金相组织具有显著影响。
在淬火过程中，钢的晶粒结构和碳分布会发生明显变化。
随着淬火温度的升高和保持时间的延长，珠光体和马氏体的数量会增加，铁素体的晶粒尺寸会减小。
三、低碳钢淬火后的金相组织特征低碳钢淬火后的金相组织特征主要包括珠光体和马氏体的形态、数量和分布。
珠光体在淬火后的低碳钢中呈珠状或近似珠状，其数量随着淬火温度的升高和保持时间的延长而增加。
马氏体在淬火后的低碳钢中主要分布在表面，呈硬而脆的组织，其数量也随着淬火温度的升高和保持时间的延长而增加。
四、淬火后金相组织对低碳钢性能的影响淬火后的低碳钢金相组织对其性能有重要影响。
珠光体具有较高的塑性和韧性，可以提高钢的强度和硬度。
马氏体具有较高的强度和硬度，但塑性和韧性较差。
因此，在实际应用中，需要根据低碳钢的性能要求，合理控制淬火温度和保持时间，以获得合适的金相组织结构。
五、结论总之，低碳钢淬火后的金相组织主要由珠光体和马氏体构成，其形态、数量和分布对低碳钢的性能具有重要影响。
低碳合金钢退火组织
低碳合金钢退火组织
低碳合金钢经过退火处理后，在显微镜下观察，可见以下组织特征：
1. 珠光体：退火过程中，低碳合金钢内部形成了细小的珠光体。
珠光体由铁和碳构成，呈球状或片状结构。
在退火过程中，原先的奥氏体会分解成珠光体。
2. 贝氏体：退火过程中，低碳合金钢中形成了有一定硬度的贝氏体组织。
贝氏体由铁和碳构成，呈针状或板条状结构。
退火过程中，奥氏体分解时，部分奥氏体转变为贝氏体。
3. 渗碳体：低碳合金钢退火后，由于碳原子的扩散，部分碳原子会在晶界或铁素体内形成渗碳体。
渗碳体是以铁和碳构成的、具有很高硬度的化合物。
退火处理后的低碳合金钢组织特征会对钢材的力学性能和物理性能产生影响。
珠光体和贝氏体的存在可以提高钢材的韧性和延展性，而渗碳体则可以提高钢材的硬度和耐磨性。
因此，退火处理是一种常用的改变低碳合金钢性能的方法。
关于低碳低合金钢铸件的淬火
河南科技Journal of Henan Science and Technology总576期第11期2015年11月Vol.576，No.11Nov ，2015收稿日期：2015-11-2作者简介：曹志华（1982.7-），男，本科，助理工程师，研究方向：机械制造。
摘要：低碳合金钢由于含碳量低，合金成分也低，为提高低碳合金钢的性能，使之达到高合金的性能，低碳合金钢的热处理难度很大也很关键，对于含碳量小于0.25的低碳合金钢淬火若使淬火后硬度达到400HB 以上，马氏体含量90%以上，要求淬火液温度不能大于30℃，淬火液水流流速大于0.6m/s ，同时严格控制转移时间，这样才能保证低合金钢的淬火质量。
关键词：水流流速；水的温度；淬火硬度；马氏体含量中图分类号：TG113文献标识码：A文章编号：1003-5168（2015）11-0021-3Quenching of Low-Carbon Low-Alloy Steel CastingsCao Zhihua（North Luoyang Heavy Industry Machinery Co.,LTD.,Luoyang Henan 471000）Abstract：Low-carbon alloy steel because of the low carbon,also has a lowalloy composition,in order to improve the⁃performance of the low-carbon alloy steel,make it reach the performance of high alloy,heat treatment of low-carbon⁃alloy steel is very difficult but also very critical,for the quenching of low-carbon alloy steel with carbon content less than 0.25,if the hardness becomes more than 400HB after quenching,martensite content will become more than 90%,and the temperature of quenching liquid is required to be no more than 30degrees,the flow velocity of quench⁃ing liquid is faster than 0.6m/s,at the same time,and the transfer time must be strictly controlled,so as to ensure the quenching quality of low-alloy steel.Keywords:water flow velocity;water temperature;quenching hardness;martensite content 由于金属矿石在全球分布极不均衡，矿石的采购除受当地经济影响外，还受天气，运输等一些因素影响，这样需要较多合金才能生产成的高合金钢铸件的生产相应也会受到影响，同时高合金钢铸件的成本较高，高合金钢铸件价位较高，如果低合金钢铸件能够满足高合金钢铸件一定的性能要求，用低合金钢铸件替代高合金钢铸件，由于低合金钢铸件的生产受到制约和局限较小，同时低合金钢铸件能够节省很大的成本，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，热处理中关键因素是淬火过程，因此低碳合金钢铸件的淬火变得尤为重要。
常见金相组织及其特性
粒状珠光体
由铁素体和粒状碳化物 组成
它由过共析钢经球化退火或马氏体在650℃~A1温度范围 内回火形成。其特征是碳化物成颗粒状分布在铁素体上 。
莱氏体（Ld）
铁合金溶液中的碳含量在2.06%以上时，缓慢冷到
1130℃便凝固出莱氏体。当温度到达共析温度，莱氏体
中的奥氏体转变为珠光体。因此在723℃以下莱氏体是珠
淬火钢重新加热到350~450℃回火后得到的组织。它
铁素体和更细的粒状渗 碳体组成的组织
的硬度和强度虽然比马氏体低，但因其组织很致密，仍 具有较高的强度和硬度，并有比马氏体好的韧性和塑 性，硬度约为35~45HRC，托氏体有的叫二次托氏体和回
火托氏体。
上贝氏体
过冷奥氏体在中温（约350~550℃）的相变产物，其典型
珠光体（P）
是过冷奥氏体进行共析反应的直接产物。其片层组
织的粗细随奥氏体过冷程度不同，过冷程度越大，片层 组织越细，性质也不同。奥氏体在约600℃分解成的组织 称为细珠光体（有的脚一次索氏体），在500-600℃分解 转变成用光学显微镜不能分辨其片层状的组织称为极细 珠光体（有的叫一次托氏体），它们的硬度较铁素体和 奥氏体高，而较渗碳体低，其塑性较铁素体和奥氏体低 而较渗碳体高。正火后的珠光体比退火后的珠光体组织 铁素体片和渗碳体片交 细密，弥散度大，故其力学性能较好，但其片状渗碳体 替排列的层状显微组 在钢材承受负荷时会引起应力集中，故不如索氏体。珠 织，是铁素体与渗碳体 光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度 机械混合物（共析体） 越大，所形成的珠光体片距离越小。在A1~650℃形成的 珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨 出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片 状珠光体，简称珠光体。在650~600℃形成的珠光体用金 相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑 线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。在 600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能 分辨珠光体片层，仅看到黑色的球团状组织，只有用电 子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
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第25卷 第6期2009年12月天 津 理 工 大 学 学 报JOURNAL OF TIANJI N UNI VERSI TY O F TECHNOLOGYV o.l25N o.6D ec.2009文章编号:1673 095X(2009)06 0042 04新型低碳Cr M o系合金钢淬火态的金相组织研究齐 菲,田 华,赵 捷,安玉凯,刘技文(天津理工大学材料科学与工程学院,天津300384)摘 要:对新型低碳Cr M o系合金钢轧态试样采用不同淬火工艺进行热处理,并利用金相显微镜、扫描电子显微镜研究了淬火工艺对试验钢显微组织的影响规律.结果表明:随淬火加热温度的升高以及保温时间的延长,金相组织发生粗化.最佳的淬火工艺为:加热到920 保温30m in后水淬,得到的组织为低碳马氏体,且均匀、细小,晶粒度达到8.5级以上,可获得的优异强韧性.关键词:C r-M o系低合金钢;淬火;金相组织;晶粒度中图分类号:TG142.11 文献标识码:AInvesti gati on on quenchi ng m icrostructures of a new Cr M olo w carbon m icro alloyed steelQ I Fe,i T I A N H ua,Z HAO Jie,AN Yu ka,i LI U Ji w en(Schood o fM ater i a l Sc i ence and Eng i neering,T i anji n U n i ve rsity o f T echno l ogy,T i anji n300384,Chi na)Abstrac t:The quenchi ng expe ri m en t for t he C r M o lo w carbon m i cro a lloy ed steelw as ca rr i ed out usi ng diff e rent techn i ques, and t he i n fluence o f the quench i ng process on the m icrostruc t ures o f the stee lw as i nvestigated by a m e tall ographic m icroscope and a scanni ng e l ectron m i croscope.The results s howed tha t the m icrostructures coarsen w it h i ncreas i ng o f the quenchi ng tem perature and ti m e.The prope r quenchi ng techn i que of the stee l is t hat hea ti ng to920 and ho l d i ng for30m i nutes,t hen w a ter quench i ng.T he quench i ng m icrostruc t ures a re un ifor m and s ma ll strap shaped low carbon m artensite,and gra i n size rea ches t o8.5or above,wh ich ensure the opti m u m stee l properties of streng t hness and toughness.K ey word s:Cr M o l ow all oy stee;l quenchi ng;m i c rostructures;g ra i n s i ze低碳微合金高强度钢自上世纪开发以来,一直受到广泛的重视和应用,成为钢铁产品的主力军[1].钢的微合金化技术现在正被用于更加广泛的领域,它可在相当低的成本下达到良好的强度、韧性、成型性及焊接性相结合的综合使用性能.微合金钢目前可用的强度范围是400~600M Pa(屈服强度),广泛应用于桥梁、建筑、船舶、车辆、压力容器、采油平台、输油管道等各种工程结构.多年来,世界石油工业所用的油井管一直采用美国石油学会(API)标准进行生产和使用,随着石油开采向深部和复杂油田推进,井深不断增加、腐蚀介质的腐蚀性逐步加剧、地质条件愈加恶化,使得套管的服役条件越来越苛刻,于是国外的油井管生产企业率先开发出满足不同条件的、品种繁多的非API钢级的特殊套管.由于我国对石油钢管性能的要求不断提高,开发新型低碳微合金高强度石油钢管势在必行.本实验用钢正是为满足上述要求开发的一种新型钢种.1 试验材料与方法1.1 试验材料采用低碳C r M o系合金钢,并加入微量的V、Nb、T i进行微合金化.其化学成分设计如表1所示:收稿日期:2009 05 26.第一作者:齐 菲(1985 ),女,硕士研究生.通讯作者:刘技文(1958 ),男,教授,博士生导师.表1 钢中主要元素含量w%T ab.1 Con tents of m ajor ele m ents i n th e stee l(w%)C S i M n P S Cr M o A l V T i N b0.20~ 0.260.20~0.400.40~0.600.05~0.150.01~0.080.90~1.100.50~0.750.01~0.050.04~0.080.01~0.020.01~0.02试验材料是由生铁+优质废钢经高温电炉精炼+真空脱气+镇静处理后浇铸成钢坯,再经连轧机轧成 114.3mm 8.31mm的管材.1.2 样品制备与试验方法用线切割的方法将轧态的管子截成宽为15 mm、高15mm条状试样.热处理试验是在型号为CXL 15 15 20中温节能箱式炉中进行.对试样进行了淬火处理,温度分别880 、900 、920 、940 、960 、980 ,淬火工艺参数中,相对于温度而言,保温时间对组织和性能的影响较小,淬火保温时间确定的原则是要保证有足够的时间使奥氏体成分均匀化,考虑到管子的实际壁厚,拟定保温时间为30 m in.水为淬火冷却介质.金相试样经研磨、抛光后用4%硝酸酒精溶液腐蚀,并在ZE I SS I m ager A1m型金相显微镜上观察显微组织;用J EOL公司的JS M-6700型扫描电子显微镜(SE M)观察微观组织形貌.试样研磨抛光后,浸入用50m l饱和苦味酸+4~5滴CuC l2+10m l白猫洗洁精配制的腐蚀液腐蚀晶粒度,随后在ZE ISS I m ager A1m型显微镜下观察晶粒尺寸并拍照,利用M I A PS金相分析软件对所拍晶粒金相照片进行晶粒度的评级,即用截线法测量晶粒平均截线长度并对晶粒度进行评级.2 试验结果与分析2.1 金相组织观察对经金相预磨机粗磨、抛光后,用4%硝酸酒精腐蚀后的试样进行金相组织观察.2.1.1 轧态的金相组织图1为光学显微镜下观察到的轧态组织.经分析得出组织为粒状贝氏体,其组织特征为块状、条状的白色铁素体上析出黑色的碳化物.图2为经SE M 下观察到的微观组织形貌,进一步证明其组织为粒状贝氏体.可清楚地观察到岛状颗粒,其中一小部分为分布在边缘的过冷奥氏体,呈亮白色.大部分为芯部的低碳马氏体,颜色较暗.2.1.2 淬火态金相组织观察1)光学显微镜下不同淬火条件的金相组织.图3为利用光学显微镜观察到的不同淬火条件下所得金相组织.经加热淬火后,使基体组织获得低碳板条马氏体,组织细小,呈板条状且同方向生长成平行排列的细条.从图中可观察到3种不同分布形态的典型板条低碳马氏体组织.其中一部分板条状低碳马氏体,呈60 角排列,构成等角三角形分布,另一部分的板条状低碳马氏体组织,呈120 角排列,类似羽毛状,还有少量板条状马氏体束成90 角排列,呈筐篮式结构.同时可观察到因马氏体板条位向不同所表现出的侵蚀后颜色的深浅不一.对比图3 (a)、(b)、(c)可观察到,随淬火温度的升高(880 升至980 ),材料的组织粗化,条明显变宽,长度也从3~4 m迅速增长到14~15 m,温度越高变化越明显.2)扫描电子显微镜下不同淬火条件的金相组织.用金相显微镜很难观察到板条马氏体的精细结构,只能看到板条马氏体束和束群,如图3所示.为432009年12月 齐 菲,等:新型低碳C r M o系合金钢淬火态的金相组织研究图3 OM 下不同淬火条件的金相组织F i g .3 M icrostructure w ith d ifferen t qu ench i ngte mp eratu re s i n OM进一步观察不同淬火条件下该钢金相组织的精细结构,采用了分辨率更高的扫描电镜进行观察.图4为扫描电镜下不同淬火条件的微观组织形貌,从图4中可观察到成条排列的马氏体,呈灰色,相邻的马氏体条(即block)大致平行排列,这些大致平行排列的马氏体block 组成一个束(packe t),板条间呈白亮色的组织为残余奥氏体.随淬火温度的升高,马氏体板条block 宽度变宽,从几百nm 增大到 m 级别;而马氏体板条长度也从几个 m 增加到十几个 m;同时可观察到晶粒的长大.而在920随着保温时间的图4 SE M 下不同淬火条件的微观组织形貌F i g .4 M icrostructure w ith d ifferen t qu ench i ngte mp eratu res i n SEM增加,板条的长度和宽度均无明显变化分别为:5~10 m 和0.5~1.5 m,与光学显微镜下观察到的相吻合.通常认为,一个奥氏体晶粒被分割成若干个具有同一惯习面的板条束,每个板条束被进一步分成同一取向的板条束(block),每个b lock 由若干个板条(lath)组成[2].奥氏体晶粒的变化对板条尺寸的影响不敏感,而板条束(Packet 尺寸和B l o ck 宽度)则随奥氏体晶粒增大而增大[3 4];而组织为马氏体的钢的强度和韧性主要依赖于packet 和b lock 尺寸[5 6].2.2 晶粒度观察及评级2.2.1 晶粒度的观察图5为光学显微镜下不同淬火温度保温30m in后淬火组织经腐蚀后的晶粒照片.图5中可清晰观察到晶粒尺寸.随淬火温度的升高,可以直观的观察到晶粒平均直径的平稳长大(温度范围在880 ~920 区间)和急剧长大(温度范围在920 ~960 区间).图5(a)中晶粒细小,但晶粒尺寸范围较宽,从10几 m 到20几 m 不等.图5b 中晶粒大小相近,约为18 m 左右,最为均匀且较为细小.图5c 可以看到晶粒尺寸极为不均,已经有40%的晶粒长大了,其晶粒直径约为50 m,达到了6级晶粒度,即出现了混晶,这样的组织的会使材料存在各向异性,使各项性能指标均处于较低水平.图5 光学显微镜下不同淬火温度后组织晶粒度照片F ig .5G rai n size w ith d ifferent quench i ngte m peratures i n OM44 天 津 理 工 大 学 学 报 第25卷 第6期2.2.2 晶粒度的评级结果所测得晶粒的平均截距( m)如表2所示,平均截距与晶粒度级别存有下列关系:G=-3.24-6.64log10(L s).表2 不同热处理条件下所得晶粒尺寸及晶粒度评级T ab.2 G rai n size and correspond i ng level w ithd ifferen t heat treat m en t cond ition s晶粒度热处理条件晶粒平均截距L s( m)晶粒度级数G880 30m i n14.389.0900 30m i n15.918.7920 30m i n17.648.4940 30m i n18.278.3960 30m i n22.817.7980 30m i n26.697.2经评级,不同淬火条件下该钢的晶粒度如表2所示.可以发现,随淬火温度升高该钢的晶粒度下降,即晶粒的平均截距增大,晶粒由十几 m增大到二十几 m.但由于该钢中合金元素的所形成的碳氮化物溶解温度较高,在淬火温度较高条件下仍可起到钉扎晶界的作用,从而阻碍原奥氏体晶粒的长大,即使进行980 淬火处理,晶粒度级别仍处于较高的7级.长时间保温合金碳氮化物阻碍晶粒长大的作用更加明显,这进一步证实了相对于对保温时间,材料晶粒度对温度更为敏感.一般说来,晶粒粗化,一方面会使晶粒内部位错塞积群的长度增加,邻近晶粒的位错源更易开动,易产生塑性变形.同时,晶粒粗化使晶界数目减少了,即阻碍位错运动的障碍数目减少了,也会使屈服强度降低.然而,对于本材料的920 淬火工艺来说,晶粒虽得到了一定的粗化,但并不明显,且更为均匀,因此对材料的强硬性影响不大.另一方面,晶粒大小的影响是晶界影响的反映,晶界可把塑性变形限定在一定的范围内,使变形均匀化,因此细化晶粒可以提高钢的塑性.晶界又是裂纹扩展的阻力,所以细化晶粒还可以改善钢的韧性[7].此外,920 奥氏体化使合金元素固溶的更充分,从而得到强度更高的马氏体.根据低合金钢奥氏体化温度确定原则,奥氏体化温度为Ac3+(50~70) ,若淬火温度过低,钢中会有未溶解的碳化物存在,奥氏体组织不均匀,奥氏体组织中固溶的碳和合金元素含量偏低,淬火后马氏体的强度会偏低.若淬火温度过高,虽然奥氏体化更趋完全,但会导致奥氏体晶粒粗大,硬度下降.而冲击韧性对晶粒大小的敏感性很强,会导致调质后强度、韧性均偏低,产生不良后果.综合考虑这两方面因素,材料的淬火工艺可确定为920 30m in.3 结 论该新型高强度低合金钢的轧态组织主要为粒状贝氏体,其组织特征为块状、条状的白色铁素体上析出黑色的碳化物.淬火态组织为低碳板条马氏体,组织细小,呈板条状且同方向生长成平行排列.随淬火温度升高该钢的晶粒度下降,但即使进行980 淬火处理,晶粒度仍处于较高的7级.该钢最佳热处理工艺为920 奥氏体化30m in,此时得到的板条马氏体细小且均匀,晶粒度达到8.5级,与相同含碳量的低碳钢相比,会具有更加优异的强韧性.参 考 文 献:[1] 王祖滨.新世纪初期低合金高强度钢的发展[J].中国冶金,2003(2):16 19.[2] M o rito S,T anaka H,K 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