Page 22 - 理化检验-物理分册2022年第十一期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202211002

40Cr 钢等温淬火形成的下贝氏体组织形貌特征

陈洁明 ,李雪峰 1 , 2 ,王 刚 ,潘恒沛 ,张先锋 1

1
1
3

( 1. 中国船舶重工集团公司 第七二五研究所,洛阳 471023 ;

2. 河南省船舶及海工装备结构材料技术与应用重点实验室,洛阳 471023 ;

3. 洛阳双瑞万基钛业有限公司,洛阳 471000 )
摘 要: 利用光学显微镜、 扫描电镜、 电子背散射衍射及透射电镜观察了 40Cr钢等温淬火形成
的下贝氏体组织形貌, 并分析了下贝氏体与马氏体、 回火索氏体的差异。结果表明: 下贝氏体组织
形貌与马氏体、 回火索氏体均有明显差异, 且下贝氏体的硬度高于回火索氏体; 下贝氏体针状组织
密集排列成束, 方向感强, 侵蚀后呈彩色, 组织内部细密的碳化物沉淀在铁素体板条上, 碳化物排列
整齐, 且与铁素体长轴夹角呈 60° 。
关键词: 40Cr钢;等温淬火;下贝氏体;碳化物

中图分类号: TB31 ; TG115.12 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 11-0006-05

Mor p holo gy characteristicsoflowerbainiteof40Crsteelunderisothermal q uenchin g

3
1
1
,
CHENJiemin g LIXuefen g 1 , 2 , WANGGan g PANHen gp ei , ZHANGXianfen g 1
,

( 1.Luo y an gShi p MaterialResearchInstitute , Luo y an g471023 , China ;

2.HenanKe yLaborator yofTechnolo gyandA pp licationofStructuralMaterialsforShi p sandMarine

E q ui p ments , Luo y an g471023 , China ;

3.Luo y an gShuan g ruiWan j iTitaniumIndustr yCo. , Ltd. , Luo y an g471000 , China )

Abstract : Themor p holo gyoflowerbainiteformedb y isothermal q uenchin gof40Crsteelwasobservedb y

o p tical microsco p e , scannin g electron microsco p e , electron backscatter diffraction and transmission electron

microsco p e , andthedifferenceswith martensiteandtem p eredsorbitewereanal y zed.Theresultsshowthatthe

mor p holo gyoflowerbainitewasobviousl ydifferentfromthatofmartensiteandtem p eredsorbite , andthehardness

oflowerbainitewashi g herthanthatoftem p eredsorbate.Theneedlelikestructureoflowerbainitewasdensel y

arran g edinbundles , withstron gsenseofdirectionandcoloraftererosion.Theinsideofthestructurewasfine

carbidep reci p itatedontheferritelath.Thecarbideswerearran g edinorder , andtheincludedan g lewiththelon g

axisofferritewas60°.

Ke y words : 40Crsteel ; isothermal q uenchin g ; lowerbainite ; carbide
40Cr钢是一种中碳低合金高强钢, 具有良好的 的钢种之一, 价格较低、 性价比较高, 是机械制造行
淬透性, 优良的机械加工性能, 较好的氮化、 高频等 业不可或缺的金属材料。
表面热处理性能和可焊性, 经调质处理后具有优异 40Cr钢常用的热处理工艺是淬火 + 高温回火
的综合力学性能、 低温冲击韧性和较低的缺口敏感 调质处理, 调 质 处 理 中 的 裂 纹 和 变 形 缺 陷 会 引 起
性, 广泛应用于中等或较高负荷、 中等转速的机械零 工件报废。近些年来, 不同钢种贝氏体的转变、 性
件制造中, 是轴类、 连杆、 齿轮、 紧固件等零件的常用 能研究受到了广泛关注 [ 1-3 ] , 尤其是中碳低合金钢
原材料, 也可用作冷镦模具钢。 40Cr钢是使用最多 的贝氏体 化 研 究。研 究 表 明, 马 氏 体 与 少 量 下 贝
氏体的复相组织可以在不明显降低材料强度的条
件下, 改善材料的韧 性 [ 4-5 ] 。等温淬火处理可获得
收稿日期: 2021-10-08
作者简介: 陈洁明( 1993- ), 男, 硕士, 工程师, 主要从事材料检 以下贝氏 体 为 主 的 显 微 组 织, 虽 然 材 料 的 强 度 略
有下降, 但是韧性却有较大的提高, 同时等温淬火
测与失效分析工作, j iemin g ch@163.com
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