第8期 胡日荣等：热处理工艺对NM500耐磨钢组织和力学性能的影响 ·1017· 显高于RQ-T试样，分别达到1761MPa和5182.2奥氏体晶粒 HBW,而-20℃冲击功和延伸率方面，二者基本 图2显示了试样经过不同热处理工艺后的奥氏 相同，在30J以上.表明DQ-T试样在强度明显增 体晶粒.DQ-T试样经过低温回火后，部分晶粒仍然 加的情况下仍保持良好的韧性.对RQ-T而言，当 保持着轧制后的压扁状态，并且晶粒大小明显不均 淬火温度从850℃升高到900℃时，抗拉强度、布 匀.三种RQ-T试样表现为等轴晶粒，利用Image- 氏硬度以及冲击功变化不明显：当淬火温度增加到 Proplus软件计算统计了奥氏体晶粒尺寸，统计结 950℃时，抗拉强度和布氏硬度明显下降，而冲击 果见表3，DQ-T试样的平均尺寸为12.15um;RQ- 功和延伸稍有增加.因此对RQ-T而言，在900℃ T试样的奥氏体晶粒尺寸随着淬火温度的升高，尺 淬火+200℃回火0.5h的综合力学性能较好. 寸由9.14m增加到18.79um. b) 50m 50 pm (d) 50μm 50μm 图2实验用钢的奥氏体品粒.(a)DQ-T:(b)RQ1-T:(c)RQ2-T:(d)RQ3-T Fig.2 Prior austenite grains in the steel:(a)DQ-T;(b)RQ1-T;(c)RQ2-T;(d)RQ3-T 表3不同热处理工艺后实验钢的奥氏体品粒尺寸 知，与RQ-T试样相比，DQ-T试样中的小角度晶 Table 3 Prior austenite grain size of the steel after different 界的相对频率更高.RQ-T三组试样中的取向差分 heat treatment processes 布比较相似.通过平均截线法测量了马氏体内部板 热处理工艺 DQ-T RQ1-T RQ2-T RQ3-T 条束的尺寸，统计结果见表4.DQ-T试样的马氏体 晶粒尺寸/m 12.15 9.14 11.01 18.79 板条束宽度最小，为1.39um:RQ1-T和RQ2-T试 2.3显微组织 样的宽度稍微有些增加，达到1.5m左右：当再加 图3是试样分别经过DQ-T和RQ-T工艺处 热淬火温度升高到950℃，马氏体板条束的宽度急 理后的扫描电镜像.从图中可以看出，经过200℃ 剧增加到2.1m. 回火的两种淬火试样组织均为细小均匀的回火马氏 2.5透射电镜观察 体，奥氏体晶界比较模糊，各马氏体内板条束之间 经过DQ-T和RQ-T处理后试样的透射电镜像 互相交叉分割，有着较大的位向差，在板条内部有 如图6所示.由图可知，试样虽然经过不同的热处 细小均匀的碳化物颗粒析出 理，马氏体的板条均接近平行排列.由图6(a)可 2.4电子背散射 以看出DQ-T试样中板条平直，界面明显，宽度约 通过电子背散射衍射技术对四种工艺处理后 200nm,内部有大量位错缠绕.如图6(d)所示，RQ 实验钢的组织进行晶粒取向差分析如图4和图5.T试样经过了重新奥氏化，板条界面原子间互扩 图中黑线表示晶体取向大于15°的大角度晶界界 散、合并和重组，相界面变得模糊，亚结构稍微有些 面，红线表示3°~15°的小角度晶界界面.由图可 粗化.第 8 期 胡日荣等：热处理工艺对 NM500 耐磨钢组织和力学性能的影响 1017 ·· 显高于 RQ-T 试样，分别达到 1761 MPa 和 518 HBW，而 –20 ℃冲击功和延伸率方面，二者基本 相同，在 30 J 以上. 表明 DQ-T 试样在强度明显增 加的情况下仍保持良好的韧性. 对 RQ-T 而言，当 淬火温度从 850 ℃升高到 900 ℃时，抗拉强度、布 氏硬度以及冲击功变化不明显；当淬火温度增加到 950 ℃时，抗拉强度和布氏硬度明显下降，而冲击 功和延伸稍有增加. 因此对 RQ-T 而言，在 900 ℃ 淬火 +200 ℃回火 0.5 h 的综合力学性能较好. 2.2 奥氏体晶粒 图 2 显示了试样经过不同热处理工艺后的奥氏 体晶粒. DQ-T 试样经过低温回火后，部分晶粒仍然 保持着轧制后的压扁状态，并且晶粒大小明显不均 匀. 三种 RQ-T 试样表现为等轴晶粒，利用 Image￾Proplus 软件计算统计了奥氏体晶粒尺寸，统计结 果见表 3，DQ-T 试样的平均尺寸为 12.15 µm；RQ￾T 试样的奥氏体晶粒尺寸随着淬火温度的升高，尺 寸由 9.14 µm 增加到 18.79 µm. 图 2 实验用钢的奥氏体晶粒. (a) DQ-T；(b) RQ1-T；(c) RQ2-T；(d) RQ3-T Fig.2 Prior austenite grains in the steel: (a) DQ-T; (b) RQ1-T; (c) RQ2-T; (d) RQ3-T 表 3 不同热处理工艺后实验钢的奥氏体晶粒尺寸 Table 3 Prior austenite grain size of the steel after different heat treatment processes 热处理工艺 DQ-T RQ1-T RQ2-T RQ3-T 晶粒尺寸/µm 12.15 9.14 11.01 18.79 2.3 显微组织 图 3 是试样分别经过 DQ-T 和 RQ-T 工艺处 理后的扫描电镜像. 从图中可以看出，经过 200 ℃ 回火的两种淬火试样组织均为细小均匀的回火马氏 体，奥氏体晶界比较模糊，各马氏体内板条束之间 互相交叉分割，有着较大的位向差，在板条内部有 细小均匀的碳化物颗粒析出. 2.4 电子背散射 通过电子背散射衍射技术对四种工艺处理后 实验钢的组织进行晶粒取向差分析如图 4 和图 5. 图中黑线表示晶体取向大于 15◦ 的大角度晶界界 面，红线表示 3 ◦∼15◦ 的小角度晶界界面. 由图可 知，与 RQ-T 试样相比，DQ-T 试样中的小角度晶 界的相对频率更高. RQ-T 三组试样中的取向差分 布比较相似. 通过平均截线法测量了马氏体内部板 条束的尺寸，统计结果见表 4. DQ-T 试样的马氏体 板条束宽度最小，为 1.39 µm；RQ1-T 和 RQ2-T 试 样的宽度稍微有些增加，达到 1.5 µm 左右；当再加 热淬火温度升高到 950 ℃，马氏体板条束的宽度急 剧增加到 2.1 µm. 2.5 透射电镜观察 经过 DQ-T 和 RQ-T 处理后试样的透射电镜像 如图 6 所示. 由图可知，试样虽然经过不同的热处 理，马氏体的板条均接近平行排列. 由图 6(a) 可 以看出 DQ-T 试样中板条平直，界面明显，宽度约 200 nm，内部有大量位错缠绕. 如图 6(d) 所示，RQ￾T 试样经过了重新奥氏化，板条界面原子间互扩 散、合并和重组，相界面变得模糊，亚结构稍微有些 粗化