Vol.16 No.I 高德春等：钙对45钢显微组织及冲击韧性的影响 .27. 试验用钢采用45圆钢为原料，经80W真空高频感应炉重溶并通氩气保护.钙以Ca25% -S75%合金形式在出钢前2mi加人炉内.锭重28kg.钢锭经扩散退火后锻成淬透性试样 和冲击试样坯料，退火后加工成试样.淬透性测定按GB225~63标准进行，奥氏体化温度 为860℃，冲击试样经不同热处理后，精磨开“V”型缺口，在电动摆锤式冲击试验机进行 冲击功的测定.每个实验值为4个试样的平均值，相应的冲击功为4个试样的平均值，相应 的硬度值为4个试样共12个点的平均值.试验用钢的分析成分如表1所示， 表1试验用钢的化学成分，% Table 1 Compositions of experimental stee,% 样品号 C Si Mn Ca Al 0.48 0.20 0.45 0.003 0.025 0.015 0.49 0.30 0.44 0.005 0.004 0.024 0.016 用S-250MK3型扫描电镜观察组织.奥氏体晶界成分是在Microlab-MK2型俄歇能谱 仪上获得的.直径3mm、长30mm的试样经950℃淬火后精磨开“V”形缺口，装入俄歇 谱仪内在液氮温度下打断，以保证获得完全的沿晶断口. 2试验结果 2.1钙对45钢室温冲击韧性的影响 微钙钢和无钙钢的室温冲击韧性测试结果如表2所示.从表2可看到，在上述3种热处 理条件下，与无钙钢相比，微钙钢的室温纵向冲击功均呈现降低趋势，但是，在淬水过程中 发现，8个无钙钢试样淬水均出现明显的纵向裂纹，而微钙钢则只有2个试样淬裂.这个现 象表明，微钙钢的横向冲击韧性有可能高于无钙钢 表245钢和45Ca钢的室温冲击功的比较 Table 1 Impact toughness at room temperature of steel 45 and 45Ca 钢号 热处理工艺 冲击功(J) 硬度(HRC) 45 910℃，空冷 26.2 28.1 45Ca 910℃，空拎 22.2 19.6 45 910℃，淬水+580℃ 77.0 34.4 45Ca 910℃，淬水+580℃ 69.2 32.4 45 910℃，淬水+180℃ 12.0 51.1 45Ca 910℃，淬水+180℃ 5.0 51.7 2.2 钙对45钢显微组织及断口的影响 图1(、b)所示为无钙钢和微钙钢淬火低温回火状态的显微组织，微钙钢的马氏体针和 原奥氏体晶粒较粗大，微钙钢有少量铁素体沿原奥氏体晶界析出，而无钙钢则没有发现· 断口形貌图I(c、d)显示，无钙钢的原奥氏体晶界呈现韧窝断口，而微钙钢则出现较多的沿晶vo l . 61 No . 1 高德春等 : 钙对 45 钢显微组织及冲击韧性 的影 响 · 2.7 试验 用钢 采用 45 圆钢 为原 料 , 经 80 k w 真 空高 频感 应炉 重溶 并通 氢气保护 . 钙 以 aC 25 % 一 5 17 5 % 合金形 式在 出钢 前 2 ~ 加人 炉 内 . 锭重 2 8 k g . 钢 锭经 扩散 退火 后 锻成 淬透性 试 样 和冲 击试 样坯 料 , 退 火 后加 工成 试样 . 淬透 性测 定 按 G B 2 25 一 63 标 准 进行 , 奥 氏体 化 温 度 为 8 60 ℃ . 冲击试样 经不 同热处理后 , 精磨开 “ V ” 型缺 口 , 在 电动摆 锤式 冲击 试验 机 进 行 冲击 功 的测定 . 每 个 实验值 为 4 个 试样 的平均 值 , 相 应 的冲 击功 为 4 个 试 样的平均值 , 相应 的硬 度值为 4 个 试样 共 12 个 点 的平均值 . 试 验用 钢 的分析成 分 如表 1 所示 . 表 1 试验用钢的化 学成分 , % 1、 b匕 I C佣甲画愉脂 of e却d 加曰间 动州 , % 样品 号 C 5 1 M n o 派 IA S P 1 .0 48 0 . 20 0 . 45 一 0 . 0 3 0 . 0 25 0 . 01 5 2 0 . 49 0 . 30 0 . 4 0 . 0 5 0 . (I 衅 0 . 0 24 0 . 0 1 6 用 S 一 2 5O M K 3 型扫 描 电镜 观察 组织 . 奥 氏体 晶界成 分是 在 M i cor la b 一 M K Z 型俄 歇 能 谱 仪 上获得 的 . 直 径 3 ~ 、 长 30 I n l n 的试样 经 95 0 ℃ 淬 火后 精 磨 开 “ V ” 形 缺 口 , 装 人 俄 歇 谱仪 内在 液 氮温 度下 打断 , 以保 证 获得完全 的沿晶 断 口 . 2 试验结 果 2 . 1 钙对 45 钢 室温 冲击韧 性 的影 响 微 钙钢 和无 钙钢 的室温 冲击 韧性 测试 结果 如表 2 所示 . 从表 2 可看 到 , 在上 述 3 种 热 处 理 条件下 , 与无钙 钢相 比 , 微钙 钢 的室温 纵 向冲击 功均 呈现 降低趋 势 . 但是 , 在 淬水 过程 中 发现 , 8 个 无钙 钢试样 淬水 均 出现 明显 的纵 向裂纹 , 而微 钙钢 则 只有 2 个试 样 淬 裂 . 这 个 现 象表 明 , 微钙 钢 的横 向冲击 韧性 有可 能高 于无 钙钢 . 表 2 45 钢和 45 aC 钢的室 温冲击功的 比较 aT 决 1 加伸d 如毛加踢 at n 田 , 1 1 如 1碑拍加花 健 劝刘 45 a 月目 45 aC 钢 号 热 处 理 工 艺 冲 击 功 ( )J 硬 度 ( H R C ) 45 9 10 ℃ , 空 冷 26 . 2 28 . 1 4 5 Q g lo oC , 空 冷 22 . 2 19 . 6 45 9 10 ℃ , 淬水 + 580 aC 77 . 0 34 . 4 45 C a 910 ℃ , 淬水 + 580 ℃ 69 . 2 32 . 4 45 9 10 ,C , 淬水 + l豹 aC 12 . 0 5 1 . 1 45 aC 9 10 ,C , 淬水 + 1 80 aC 5 . 0 5 1 . 7 2 . 2 钙 对 45 钢显微组织 及断 口 的影 响 图 1 ( a 、 b ) 所 示 为无钙 钢和 微钙 钢淬 火低 温 回火 状态 的显 微组 织 , 微钙 钢 的马 氏体针 和 原 奥 氏体晶 粒 较 粗 大 . 微 钙 钢 有 少量 铁素 体沿 原 奥 氏 体 晶 界 析 出 , 而 无钙钢 则没有发现 . 断 口 形貌 图 1 ( c 、 d )显 示 , 无钙钢 的原 奥 氏体晶界 呈现 韧窝 断 口 , 而 微钙 钢则 出现 较多 的沿晶