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PCrNi3MoVA鋼回火脆性的相關問題
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-08-07
對高強度厚壁火炮身管材料研究表明，無論PCrNi3MoVA鋼還是PCrNi4MoV、PCrNi4WMoV都遇到了回火脆性這一技術問題。關于低合金鋼的可逆性回火脆性現(xiàn)象早已引起人們的重視，并做了大量的研究工作。
???? 對高強度厚壁火炮身管材料研究表明，無論PCrNi3MoVA鋼還是PCrNi4MoV、PCrNi4WMoV都遇到了回火脆性這一技術問題。關于低合金鋼的可逆性回火脆性現(xiàn)象早已引起人們的重視，并做了大量的研究工作。有些冶金工作者對回火脆性研究多采用階梯冷卻和等溫脆性法，測定回火脆性鋼的FATT。用SEM觀察其斷口斷裂形態(tài)，并用AES觀察晶界上析出雜質元素和合金元素濃度來研究鋼的回火脆性。其研究結果表明，F(xiàn)ATT溫度越高，ΔFATT溫度增量越大，鋼的回火脆性斷裂形態(tài)均呈沿晶斷裂，其晶界上析出雜質元素。
引起回火脆性的主要因素是以雜質存在的P、Sb、Sn、As等作為合金元素使用的Si、Mn等脆化元素及增加脆化雜質脆化作用的元素Ni、Cr、C等向原始奧氏體晶界可逆偏析引起的。在產生回火脆性的過程中，合金元素和脆化雜質元素向奧氏體晶界析出不是一個孤立行為，而是互相影響、相互制約的，是并存的行為。有的冶金工作者指出，奧氏體晶粒尺寸、顯微組織也是控制鋼的回火脆性的主要元素。
鑒于上述研究結果，如何使PCrNi3MoVA鋼在Rp≥1029MPa(105kg/mm2)情況下，其回火脆性傾向減少到最低程度，其各項性能指標均達到1029MPa強度等級，這是當前研究的主要課題。為了進一步提高該鋼的韌性，減少其回火脆性傾向，認為在PCrNi3MoVA鋼化學成分規(guī)定范圍內，必須對某些元素進行合理的調整，在冶煉過程中加以嚴格控制。就實際情況看，對雜質元素Sb、Sn、As從技術管理角度尚無良好的控制措施，但對P、Si、Mn、Cr、Ni、Mo、C等諸元素還是完全可以進行合理的調整并加以嚴格控制的，并通過熱處理實現(xiàn)細化鋼的晶粒、獲得滿意的顯微組織。為此對PCrNi3MoVA鋼提出以下幾點看法。
首先，奧氏體晶粒度對回火脆性傾向有一定影響。在不同狀態(tài)下回火脆性敏感性低的純凈鋼，隨著奧氏體晶粒尺寸的增加，脆性轉變溫度稍有提高。而含有雜質元素P的鋼在不純凈狀態(tài)下，隨著奧氏體尺寸增大，脆性轉變溫度急劇增加。這表明晶粒粗大將導致更嚴重的回火脆性，但這種影響只在回火脆性敏感性大的鋼材中表現(xiàn)出來。為了減輕該鋼的回火傾向，必須在調質過程中采用快速加熱、高溫正火、低溫淬火，使其晶粒均勻細化。
其次，顯微組織對回火脆性敏感性有一定影響。當獲得M或M+B時，回火脆性敏感性小，反之則增大。均勻的低溫貝氏體組織特別是P含量高時，回火脆性增大。為此必須在上述成分調整的基礎上，在淬火過程中降低水溫，增加水冷時間，使炮身管式部位獲得大量馬氏體組織，這也是減輕回火脆性的主要措施。
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