本文通過試制的“殺爆戰(zhàn)斗部”材料25SiMoVB鋼的研究，利用光學金相顯微鏡（帶圖像分析系統(tǒng)）、膨脹儀、X射線衍射分析、透射電子顯微鏡及拉伸與沖擊等方法，研究了該鋼種在不同回火溫度下的組織轉變與性能變化。發(fā)現(xiàn)25SiMoVB回火后殘余奧氏體的含量隨回火溫度升高而下降，在500℃左右其分解基本結束。其殘余奧氏體在回火冷卻過程中未產(chǎn)生二次淬火現(xiàn)象。25SiMoVB中殘余奧氏體抗回火穩(wěn)定性較低，在240℃左右即開始的低溫階段發(fā)生了貝氏體轉變。其低溫階段回火后塑韌性明顯改善，450℃位置附近存在明顯的脆性區(qū)間。在其400℃回火后發(fā)現(xiàn)存在VC的多晶衍射環(huán)，可能是導致材料出現(xiàn)回火脆性的原因之一。

?本文實驗用鋼采用電渣熔煉制取，加工成φ20mm、φ5mmX50mm、φ25mmX120mm和夏比V（10mmX10mmX55mm）需要的分析樣品。樣品經(jīng)920℃奧氏體化后空冷，然后進行了系列回火試驗。回火溫度選擇250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃及650℃；其中500℃及以下溫度各回火2小時，550℃以上為1小時。

?????在研究回火轉變時，用X射線衍射及OTM圖像分析儀測定殘余奧氏體的變化。OTM圖像分析儀測定用樣品的制備參考資料〔1〕，采用染色法（20％亞硫酸氫鈉水溶液染色），染色至殘留奧氏體呈亮白色、鐵素體基體呈淡黃褐色、馬氏體呈棕褐色。并結合金相法對低溫回火樣品進行顯微組織分析。

本文還采用了膨脹儀進行回火試驗研究，確定材料在加熱、冷卻和回火過程中組織分解及轉變問題。電子衍射樣品用鹽酸、檸檬酸水溶液電解侵蝕。

?????本文同時對回火后的樣品進行拉伸和沖擊等力學性能檢測，檢測方法按相應國家標準規(guī)定執(zhí)行。

??????眾所周知，粒狀貝氏體組織主要由板條鐵素體或/與塊狀鐵素體、M-A島狀相及殘余奧氏體構成。在回火過程中，發(fā)生變化的主要為殘余奧氏體和M-A島狀相。由OTM圖像分析儀和X射線衍射測定結果圖2，可知，25SiMoVB鋼至少從250℃開始其殘余奧氏體已開始分解，至500℃左右其分解基本結束。由250℃回火前后的金相照片（圖3和圖4）進行對比，明顯可見這種組織的變化。已有文獻指出，奧氏體的穩(wěn)定性與其成分有著密切關系，但含碳量的影響最為明顯，碳含量越高奧氏體的穩(wěn)定性亦越高。許多研究結果〔2，3〕業(yè)已表明島狀奧氏體中的合金元素含量與鐵素體基體內(nèi)含量基本相似，但碳的含量要比基體內(nèi)高數(shù)倍以上，因此奧氏體的穩(wěn)定性相當高。可是試驗鋼在250℃回火時，部分奧氏體已發(fā)生轉變，說明殘余奧氏體中的富碳程度相對較低，因而殘余奧氏體的穩(wěn)定性也偏低，其含量在較低回火溫度下即開始隨回火溫度的升高而下降。

??? ?根據(jù)奧氏體中富碳的事實，說明粒狀貝氏體組織中殘余奧氏體不同于一般的鋼種，MS點將隨著奧氏體中含碳量的升高而降低，因此完全有可能在低溫回火的溫度范圍內(nèi)殘余奧氏體發(fā)生貝氏體轉變，且其轉變的孕育期要比鋼種的原始奧氏體短的多〔4〕。同時其轉變的產(chǎn)物的硬度值（HV357－397）也基本相符。因此，再結合其回火的金相組織特征可以認為其分解產(chǎn)物也應是貝氏體，至少在低溫階段的分解產(chǎn)物屬于貝氏體類組織。

??????熱膨脹試驗表明，25SiMoVB鋼在約240℃－485℃范圍內(nèi)其膨脹曲線存在與正常熱脹冷縮線形曲線不同的異常變化，即約在240℃－390℃間出現(xiàn)體積膨脹和約在390℃－485℃間出現(xiàn)體積收縮，該膨脹與收縮應同材料中相的變化或者組織的變化存在密切關系。聯(lián)系前述所做分析，可以認為，240℃－390℃間的體積膨脹主要與殘余奧氏體分解轉變?yōu)樨愂象w有關。至于390℃－485℃間的體積收縮，其主要原因可能在于M-A島中的馬氏體分解所致，且在390℃－485℃溫度階段，鋼中的殘余奧氏體量已經(jīng)變的很少，由其分解所引起的體積膨脹的已經(jīng)變得很弱。400℃的等溫試驗也表明此溫度下，體積發(fā)生單向收縮反應。當溫度再高到500℃以上時，等溫試驗表明其體積基本不再發(fā)生任何反常變化這一方面與殘余奧氏體的分解已經(jīng)結束有關（見圖2），另一方面更高溫度下，馬氏體的分解也已基本完成。同時，圖5和圖6的冷卻曲線顯示，試驗鋼在回火冷卻過程中其體積為線性變化，表明殘余奧氏體未發(fā)生二次淬火現(xiàn)象。

4.2?萃取電子衍射分析

????根據(jù)萃取透射電鏡分析的結果，在試驗鋼的正火態(tài)樣品中發(fā)現(xiàn)了Mo2C碳化物的存在，然而在其回火態(tài)樣品中未發(fā)現(xiàn)。根據(jù)Mo2C的特性，雖然回火溫度升高會發(fā)生M02C->M6C的變化〔5〕，但是在回火狀態(tài)樣品中既未發(fā)現(xiàn)Mo2C,也為發(fā)現(xiàn)M6C，這很可能是由于測試方法本身局限性所造成。

由試驗鋼各溫度回火的測試結果可以看出，除了400℃回火中發(fā)現(xiàn)VC多晶外，其余溫度都僅發(fā)現(xiàn)存在Fe3C類型的碳化物，由此可以認為400℃以上的回火時基體會析出VC，殘余奧氏體和馬氏體分介析出的為Fe3C；600℃以上各組織分解析出均為Fe3C。

? ? ? ??回火對機械性能的影響

?????由25SiMoVB回火后機械性能的測定結果可見，回火對于其強度影響不大，但對于塑性指標的影響明顯，這表明該鋼的回火性能變化也遵循大多數(shù)貝氏體鋼的回火性能變化規(guī)律，即低溫回火塑韌性指標明顯改善，溫度稍高時存在脆性區(qū)間，對于本鋼，其脆性區(qū)間主要在450℃位置附近。牧正志〔6〕指出V鋼中V碳化物的析出雖能引起二次硬化，但沖擊值隨V碳化物析出量的增加而明顯下降，因而25SiMoVB中脆性溫度區(qū)間的出現(xiàn)可能與鋼中碳化釩的析出有關。

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（1）25SiMoVB鋼的殘余奧氏體抗回火穩(wěn)定性較低，在240℃左右即開始的低溫階段發(fā)生了貝氏體轉變，該轉變導致材料體積發(fā)生膨脹。

（2）25SiMoVB中殘余奧氏體的含量隨回火溫度升高而下降，在500℃左右趨于穩(wěn)定，其分解基本結束，分解產(chǎn)物主要為鐵素體相和Fe3C碳化物。其殘余奧氏體在回火冷卻過程中未產(chǎn)生二次淬火現(xiàn)象。

（3）萃取透射電鏡分析在400℃回火后的樣品中發(fā)現(xiàn)存在VC的多晶衍射環(huán)，VC可能是導致材料出現(xiàn)回火脆性的原因之一。

（4）25SiMoVB低溫階段回火后塑韌性明顯改善，450℃位置附近存在明顯的脆性區(qū)間。