Page 62 - 理化检验-物理分册2019年第五期

王 楠, 等: 某新型低碳贝氏体弹簧钢力学性能失效分析

述缺陷的形貌, 对试样进行高倍扫描电镜观察, 如
图 ６ 所示.由图 ５ 和图 ６ 可知, 试样基体中存在较
多夹杂物、 白块、 气孔和凹坑; 夹杂物呈不规则颗粒
状, 白块尺寸较大呈方形棱角状.

图 ４ 低碳贝氏体弹簧钢 SEM 形貌
Fi g 敭４ SEM mor p holo gy oflowcarbonbainites p rin g steel
a p osition１ b p osition２
低碳合金钢中经常出现的组织.为抑制贝氏体组织
转变过程中碳化物的析出以及提高钢中残余奥氏体
稳定性, 必须加入一定量的硅元素; 此外, 为细化晶 图 ６ 高倍下缺陷分布形貌
粒组织, 需进行铌、 钛微合金化处理 [ ６Ｇ８ ] . Fi g 敭６ Defectdistributionmor p holo gy athi g hma g nification
a whiteblock b blowholeandg ranularinclusions
为观察上述缺陷的分布情况, 将试样置于低倍
扫描电镜下观察, 如图 ５ 所示.为更清晰地观察上 １．５ 夹杂物成分分析
为确定白块组织和颗粒状夹杂物的成分, 对其
进行能谱分析, 如图 ７ 所示.由图 ７a ) 和 b ) 可知, 该
颗粒状夹杂物为氧化物夹杂, 主要是以氧化铝的形
式存在, 为脱氧残留物; 由图 ７c ) 和 d ) 可知, 白块的
成分主要是以钛元素为主的氮化物.含钛微合金低
碳钢随着钢中钛含量的增加, 钢材的屈服强度、 抗拉
强度、 屈强比都有不同程度的增加, 且以钛含量为
０．０４２％ ( 质量分数, 下同) 为界, 屈服强度和抗拉强
度的增长 趋 势 显 著 增 加, 主 要 是 因 为 钛 含 量 大 于
０．０４２％ 时, 富余的钛与碳元素结合析出颗粒细小的
TiC 颗粒, 起到强烈的沉淀强化作用; 断后伸长率随
钛含量的增加而减小, 原因是钛含量较低时析出的
TiN 尺寸较大, 引起的脆化效应要远强于 TiC .
２ 分析与讨论

颗粒状夹杂和白块的成分已经明确, 颗粒状夹
图 ５ 低倍下缺陷分布形貌 杂物考虑是在冶炼或浇注时形成, 主要是脱氧过程
Fi g 敭５ Defectdistributionmor p holo gy atlowma g nification 中脱氧产物 Al ２O ３ 的残留; 白块组织主要是以钒、
a p osition１ b p osition２ 钛为主要元素的碳、 氮化合物. 钢的性能主要取决
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