【正文】 在拍照時應盡量選用組織清晰且硬度值接近平均硬度值的試樣。 金相顯微鏡的原理及使用 顯微鏡通過物鏡和目鏡兩次放大而得到倍數較高的放大像。顯示方法為：將配制好的腐蝕劑用水浴的方式加熱至 30～ 40℃。 腐蝕不足時，應重拋后再腐蝕。 29 在腐蝕過程中注意以下問題： 腐蝕適度。 試樣腐蝕 要觀察金相組織，必須采取恰當的腐蝕方法，使顯微組織能充分的、細致的顯示出來。本次試驗用的是機械拋光，是一種應用最廣泛的拋光方法。試樣粗磨后要倒角，以免劃破精磨時所用試紙，磨試樣時要 從粗砂紙到細紗紙一層一層磨下來，不僅要磨去上一道的磨痕，還要去除上一道造成的擾亂層，以保證磨出來的試樣光潔。熱處理所用試樣的截取是采用機械截取法，截取試樣的尺寸為 Φ 16 20mm。觀察試樣腐蝕面，當表面變?yōu)辄S色時取出試樣，在水管下用脫脂棉沖洗并輕輕擦掉試樣表面由腐蝕殘留物組成的薄膜，再用無水酒精、電吹風吹干，即可在顯微鏡下觀察 [5][6]。為觀察 25MnV 鋼試樣的顯微組織，采用4%硝酸酒精溶液作為腐蝕劑。 高倍觀察時的腐蝕程度比低倍觀察時應略淺。試驗所用的是化學腐蝕 方法。拋光機由電動機帶動，拋光盤上墊有拋光織物，粗拋時所用織物為粗呢，細拋織物采用金絲絨，拋光 試劑選用氧化鋁粉末。 拋光 拋光的目的是為了消除試樣細磨時留下的微小劃痕，從而得到光亮無痕的鏡面，使組織易于觀察。要求在磨平的同時，盡量防止假相，為揭示真實組織準備條件。熱處理所用試樣的截取是采用機械 截取法，截取試樣的尺寸為 Φ 16 20mm。 洛氏硬度試驗步驟 ，然后穩(wěn)置于清潔無污垢的載物臺上； （兩相鄰壓痕中心間距不小于 2mm）和點數（ 7 個）； ，調整示值指示器至零點后，平穩(wěn)且慢滿的扳動加載手柄，不得有沖擊和震動，保持 10 到 15 秒 后再慢慢卸載，表盤最后的指數為硬度值的讀數； 7 個數據，去掉一個最高值和一個最低值，然后計算出剩余 5 個數據的平均值，為試件的硬度值。如果材料有偏析或組織不均勻的情況，則所測硬度值的重復性差，故需在試 樣不同部位測定三點，取其算數平均值。金屬越硬， h 值越小。 洛氏硬度試驗原理圖如圖 1 所示。 硬度測試 ..1 硬度測試的準備 熱處理后的試樣冷卻后，用粗砂紙打磨，磨試樣時，要保證砂紙和試樣垂直，以便確認其劃痕是否 被磨掉，最后要使試樣表面平整，且無氧化皮和油污等；試樣形狀應能保證實驗面與硬度計壓頭軸線垂直，測量時應盡量沿著過試樣圓心的直線方向測量。 熱處理步驟 淬火 將 7 組試樣分別加熱到 760℃、 770℃、 780℃、 790℃、 800℃、 810℃和 840℃，均保溫 20 分鐘后淬火，水冷。工件出爐時不可用鉗子直接夾持試樣表面。 準備工作 選取 28 個試樣， 對其進行編號并分組，明確每組試樣具體熱處理要求：如淬火溫度、保溫時間、回火溫度等。 22 167。 , 晶界增多 , 故使單位界面上的 P、 Sn、 Sb等含量減少。對亞溫淬火試樣的斷口用俄歇電子 譜儀分析后 ,證實奧氏體晶界上 P、 Sn、 Sb等雜質元素確有明顯減少。 4. 改 善 了有 害 雜質的分布 :用俄歇電子譜儀分析表明 ,引起可逆回火脆性的 21 主要原因是 P、 Sn、 Sb等有害雜質元素在奧氏體晶界上的偏聚 ,550℃ 左右 P、 Sn、Sb等趨向晶界 ,700186。又如 %C、 6%Ni、 %Mo鋼亞溫淬火后冷至 196186。C回火 +860186。C回火 40Cr 860186。C回火 860186。 表 112 經一次調質及二次調質后的性能對比〔 9〕 鋼號 熱 處 理 規(guī) 范 H R C α k60186。此外 ,文獻〔 37〕指出 ,亞溫淬火后若回火溫度過低 ,則由于馬氏體與鐵素體的強度差別太大 ,因此極易在鐵素體處形成裂紋源。但文獻〔 9〕指出 ,亞溫淬火加熱溫度愈接近 Ac3,未溶鐵素體量愈少 ,回火后在強度與調質時相同的情況下 , 沖擊韌性愈高。 文獻〔 15〕中指出 ,亞溫淬火時 ,沿淬火前原粗大奧氏體晶界形成新的極小的(14 ～ 16級 )奧氏體晶粒。電鏡觀察表明〔 13〕 ,在 Ac1～ Ac3兩相區(qū)加時 ,鐵素體與原奧氏體晶界的面積 ,即δ /r 界面較常規(guī)淬火組織里的奧氏體晶界面積約大10～ 50倍。至今為止 ,對于亞溫淬火的這種作用的機理尚未完全弄清。但以 550～ 600186。在所有回火溫度 下 , 亞溫淬火的硬度雖較低 , 但隨回火溫度的升高 , 硬度差別減小 , 而沖擊韌性值則隨回火溫度的升高而遠遠高于常規(guī)淬火的?；鼗饻囟雀邥r ,微裂紋主要發(fā)源于馬氏體和鐵素體相界面上 ,鋼將呈現韌斷。隨回火溫度的升高 ,該 組織的優(yōu)越性才愈加明顯。C） %C,1.11%Mn(Ac1為877 ℃ ,A c3,為726℃ ) 900 900 900 900 900 900 800 800 800 800 750 750 600 650 600 650 600 650 90 73 115 100 108 96 154 151 137 137 133 137 % C , %（ A c1為 870℃ , Ac3為 720186。C） HV 第一次淬火（ 186。C夏比沖擊值 （公斤 *米/厘米 178。C水淬 +560186。一次亞溫淬火后在鋼的硬度稍有降低情況下提高了沖擊韌性 , 降低了脆性轉變溫度。結果認為亞溫淬火時在保證組織充分轉變的情況下延長保溫時間對鋼的性能影響不大。疲勞彎曲試驗表明 , 鋼的疲勞強度隨鐵素體量的增加而下降 , 疲勞斷裂起源于鐵素體。文獻〔 34〕報導 ,將 40X鋼加熱至 760～ 780186。高于此溫度即為完全淬火 ,已不存在少量未溶鐵素體的有利作用。所得結果表明 ,隨著火淬溫度的升高、亦即隨未溶鐵素體量的減少 ,淬火及回火后的硬度均不斷升高 ,沖擊韌性的變化則較復雜 ,一般隨淬火溫度的升高 ,淬火并回火后的沖 擊韌性先降后增 ,以后又降。降低淬火加熱溫度 ,鐵素體量不斷增加 ,回火索氏體量相應減少 , 導致鋼的性能下降。據文獻〔 10〕報導 ,對 5%Ni鋼(Ac1 為 630186。文獻〔 32〕報導的 12 MΦ、 20x3MBΦ 中和15 1M1Φ 中鋼的試驗結 果表明 , 在 Ac1一 Ac3之間升高淬火加熱溫度 ,由于降低了奧氏體中的含碳量 , 使 MS點升高而得到較多的在高溫下轉變的且已自回火的板條 馬 氏體 (HB400),因而不會引起鋼的脆化。文獻〔 25〕指出 25CrNiMoV鋼的亞溫淬火加熱溫度也以不低于 Ac3以下 5O186。C(已趨于 Ac3)和 950186。C。在所有曲線上 , 于 780800℃之間均出現一個僅位置及寬度略有不同的α K峰值 , 比調質 (900℃淬火 +50186。C,亞溫淬火的加熱速度為 1186。這兩種方式所得組織不同 ,故對韌性所起的作用也不同。另一種是將鋼從室溫直接加熱至兩相區(qū) , 即所謂“從下”進入兩相區(qū)。C,Ar1為 610186。C） 冷卻 σ a（公斤*米 /毫米178。C） σ s （公斤 /毫米 178。C淬火 +600186。C 正火態(tài) 830186。） 600186。） δ s （ %） Ψ （ %） 850 ℃ 正 火 +850 ℃水 淬+760～ 770℃水淬 +560℃回火爐冷 57 32 21 21 21 19 850℃正火 +760~770℃水淬+560186。這表明亞溫淬火對原始組織并無特殊要求 , 只要求不存在大塊鐵素體即可。數據表明 , 原始組織為淬火態(tài)和正火態(tài)時均有效。米 /厘米178。但更多的工作表明 , 原 始組織為調質態(tài)時 ,亞溫淬火可獲得良好效果。 然而 , 大多數工作均表明原始組織對亞溫淬火的強韌化效果確有影響。 影響亞溫淬火強韌化的因素 原始組織的影響 有人認為原始組織對亞溫淬火效果的影響不大 ,如文獻〔 s〕對 4 40和 60鋼進行了常規(guī)淬火與直接亞溫淬火試驗對比 ,全部試樣鍛造后經正火 (45鋼和 40鋼 )和退火 (60鋼 ), 測得的硬度、強度極限和沖擊韌性值示于 （附錄 1） 。C油淬 +650186。C油淬 +650℃ x2小時空 冷。 12 表 17 亞沮淬火對 40CiNi鑰可逆回火脆性的影響〔 9〕 No 熱 處 理 規(guī) 范 ɑk15186。 表 16 600186。C （公斤 *米 /厘米 178。 .25毫米處熱影響區(qū)的過熱對韌性所造成的不良影響〔 26〕。即使對同一鋼種 ,有時不 可抑制 ,而有時則不能抑制。金相分析表明 ,亞溫淬火后斷裂仍沿晶界發(fā)生 , 但由于亞溫淬火時在原粗大的奧氏體晶界上形成了新的細小的奧氏體晶粒( 14~ 16級 ),而斷裂是沿小奧氏體晶粒邊界發(fā)生的 ,故使ɑ K值升高。C回火 1小時 ,亞溫淬火試樣于 560186。C)以獲得一系列不同的原奧氏體品粒度 , 然后油淬。 據文獻〔 15〕報導 ,采用亞溫淬火幾乎可以完全抑制加 %P(重量 )的 Ni一Cr鋼的回火脆性敏感性。 對比圖 7a與圖 7c可見 ,亞溫淬火抑制了 40CrNi鋼的可逆回火脆性 , 獲得了韌窩斷口 ,而調質的為沿晶斷口。 表 1 16為 40Cr鋼的試驗結果由表 1 16可見 ,亞溫淬火不能抑制 40Cr鋼的可逆回火脆性 ,不論采用何種淬火規(guī)范 ,在脆化溫度回火時 ,回火后不論快冷或慢冷 ,沖擊韌性值均低高于脆化溫度回火時 ,回火后快冷的沖擊韌性值均高 , 回火后慢冷的均低。CrMo鋼〔 14〕、 25Cr2Ni4MoV鋼〔 13〕、含 P的 Ni一 Cr鋼〔 15〕以及 40xrc鋼〔 6〕的可逆回火脆性。 ) δ （ %） 夏比 V 一1 5 英尺磅的 脆性錢變溫度 (℃ ) 5 0%F A T T , (℃ ) 930℃ 30分淬火 +600℃ x40分回火 930℃ x3 分淬火 +540℃ x5 分淬火+600℃ x 4 0 分回火 50 70 24 47 9 25Ni3Cr2 (%P) 845℃ x40小時 ,油淬 + 570℃ x1小時回火 750℃ x40小時再加熱 ,油淬 +580℃x40小時 +565℃ 1小時回火 34～ 35 26 +95 5 95 136 +210 +85 25Ni3Cr2Mo(%Sn, %Sb) 545℃ x40小時 ,油淬 +(615℃ 、610 ℃ )回火各 1 小時 750℃ x40小時再加熱油淬 +550℃ x40小時 +565℃ x1小時回火 34～ 36 26 +10 30 106 165 +60 25 102 163 注 : 原淬火條件為 845℃ x40小時油淬。C而保持一般調質后的強度水平 表 13 亞 溫 淬火對低 錳鋼 *機械性能的影響〔 12〕 成份為 %C,%Si,%Mn,%Cr,%V,%Al,Ac1為 745℃ ,Ac3為 880℃ . 表 14 亞溫淬火對 %NiCrMoV轉子鋼的形響〔 13〕 鋼號 熱處理規(guī)范 硬度 （ HRC） 非脆性狀態(tài) 脆性狀態(tài) FATT （ 186。 3 5 C r Mo 鋼經一般調質后于一 6 0 ℃沖斷為準解理及解理斷口 ( 圖 3) , 而經亞溫處理后于