Vol.17 No.5 孙文山等：残铝在3SCNi,MoV钢中的作用 417. 3讨论 铝作为强脱氧剂和晶粒细化剂加人钢中.进人钢中的铝除部分固溶外，其余则与钢中氮 和氧结合生成氮化铝、氧化铝或复合氧化物等，当来不及从钢液中排除时这些物质便成为钢 中夹杂物，若松茂雄等人认为，钢中渗碳体也会溶入少量铝，其量与热处理制度有关. 本研究结果表明，钢中残余铝含量与氧含量有关，并对夹杂物的数量、大小、形态和分 布有明显的影响，见表1~3、图4.当残铝含量(A1)约为0.010%时，试验钢的夹杂物 级别最低，显微洁净度最高，夹杂物最少、也较小，多呈颗粒状均匀分布，故其力学性能最 好·随着残铝量增加，钢的固溶铝含量也明显增加，夹杂物级别升高，显然洁净度下降， A1N夹杂明显增多，甚至在高铝钢(0.249%A1)中出现成堆的AIN脆性夹杂，呈条状的 MnS与呈链状的Al,O,脆性夹杂也随残铝量增加而增多.随着固溶铝含量增加，MnS夹杂 增长变粗·随着残铝量增加，钢的力学性能变差，超低铝钢（≤0.005%AL)由于脱氧不 好、氧含量偏高，钢中夹杂物反而较多较大，夹杂物形态及分布也欠合理，故其性能亦欠 佳.因此，应将钢中残铝量控制在脱氧与化合氮所需的最佳范围内2~. 此外，残铝对35CNi,MoV钢的淬火亚结构与回火马氏体组织也有显著的影响，见图 5、表4.当残铝含量(AL)约为0.010%时，其淬火亚结构中位错马氏体最多、马氏体板条 最小，回火时析出的碳化物也最小，多呈球形无规则分布，故其力学性能最好；当残铝量大 于或小于0.010%A1时，其淬火亚结构中孪晶马氏体增多、马氏体板条增大，回火时析出的 碳化物增长变粗，出现了许多条状定向排列的碳化物，而且，随着残铝量增加，钢中固溶铝 含量随之增加，促进了碳化物析出，使碳化物总量与分量明显增多，钢的基体硬化，韧性下 降.以前的研究结果也表明，残铝量高于0.010%的铬镍钼钒钢在回火时会析出VC、A1,C 等颗粒，产生硬化效应，致使钢的冲击韧性与高温蠕变性能降低引. 4结论 (I)残铝对35CNi,MoV钢的室温拉伸性能σ6，oa20aE、R.和室温硬度HRC无 明显影响，而对其常低温冲击功、高温持久性能、冷脆转变温度均有显著影响·在A以为 0.005%~0.0052%范围内残铝对钢的断裂韧性没有明显的影响；但当残铝量高达0.249% 时便对其断裂韧性产生了明显的不良影响， (2)35CNi,MoV钢的最佳残铝量(Al,)为0.010%.当残铝量大于或小于0.010% 时，其常低温冲击功和高温持久性能下降、冷脆转变温度上升· (3)残铝通过对淬火亚结构、回火时析出的碳化物和夹杂物的类型、数量、尺寸和分布 形态的影响使钢的力学性能随残铝量的增减发生相应的变化，其最佳残铝量与钢中碳化物和 夹杂物的最佳状态相对应· 参考文献 1 Viswanathan R,Beck C G.Effect of Aluminum on the Stress Rupture Properties of Cr-Mo-V (下转428页)VOI . 17 N 0 . 5 孙文 山 等: 残铝在 3父rN i 3M o V 钢中的 作用 3 讨论 铝 作为 强脱 氧剂 和 晶粒细 化 剂加人 钢 中 . 进 人钢 中的铝除部 分 固溶外 , 其余则 与钢 中氮 和 氧结合生成氮 化铝 、 氧 化铝 或复 合 氧化 物 等 , 当来 不及 从钢 液 中排 除 时这些物质便成 为钢 中夹杂 物 . 若松茂雄 等人 认 为 , 钢 中渗碳体 也 会溶人 少量 铝 , 其 量 与热处理 制度有 关 .l5] 本研究 结果 表 明 , 钢 中残 余 铝含量 与 氧含量 有 关 , 并 对夹 杂物 的数量 、 大小 、 形态和 分 布有 明显 的影 响 , 见表 1 一 3 、 图 4 . 当残铝 含 量 (从 ) 约 为 .0 0 10 % 时 , 试 验 钢 的夹杂 物 级别最低 , 显 微洁 净度 最高 , 夹杂物最 少 、 也 较小 , 多呈 颗粒 状均 匀分布 , 故其力学 性能最 好 . 随着 残 铝 量 增 加 , 钢 的 固溶 铝 含 量 也 明 显 增 加 , 夹杂 物 级 别 升 高 , 显 然 洁净 度 下 降 . 月 N 夹杂 明显 增 多 , 甚 至 在 高铝 钢 ( .0 249 %从) 中 出现 成 堆 的 AI N 脆 性 夹杂 . 呈条状 的 M ns 与呈链 状 的 lA 尹 3 脆 性夹 杂也 随残 铝量 增 加 而 增 多 . 随 着 固 溶 铝含 量 增 加 , M ns 夹 杂 增 长 变 粗 . 随 着残 铝量 增 加 , 钢 的 力学性 能 变差 . 超 低 铝 钢 ( 蕊 .0 0 5 % 从) 由于 脱 氧 不 好 、 氧含 量偏 高 , 钢 中夹 杂物反 而较 多较 大 , 夹杂 物 形 态及 分布 也欠 合 理 , 故 其 性 能亦 欠 佳 . 因此 , 应将钢 中残铝量 控制 在脱 氧 与化 合 氮所需 的最佳 范 围 内「2 一 4 .] 此外 , 残铝 对 3 5C iNr 3M o V 钢 的淬 火 亚 结构 与 回火 马 氏 体组 织 也 有 显 著的影 响 , 见 图 5 、 表 4 . 当残 铝含 量 ( lAS ) 约 为 0 .0 10 % 时 , 其淬火 亚结构 中位 错 马氏体最 多 、 马 氏体板 条 最 小 , 回火 时析 出 的碳化 物也最 小 , 多呈球形 无规则分布 , 故其力学性 能最 好; 当残铝量大 于 或 小于 .0 0 10 %从 时 , 其淬 火亚结构中孪晶马 氏体增多 、 马 氏体板条增大 , 回 火时析出的 碳化物增 长 变粗 , 出现 了许多条状定 向排列 的碳 化物 . 而且 , 随着残铝 量增 加 , 钢 中固溶铝 含量 随之增 加 , 促进 了碳 化物 析 出 , 使碳 化物 总量 与分量 明显增 多 , 钢 的基 体硬化 , 韧性下 降 . 以 前 的研究 结果也表 明 , 残铝量 高于 .0 0 10 % 的 铬 镍 钥钒 钢 在 回火 时 会析 出 vC 、 月厂 等 颗粒 , 产生硬 化效 应 , 致使钢 的冲击韧性 与高温蠕 变性 能降低 【’ , 3 .] 4 结论 ( l ) 残 铝对 3 5C irN 3M o v 钢 的室温拉伸性 能 a b 、 。 甩2 、 。 司」 、 E l 、 R 、 和 室 温 硬 度 H R C 无 明显 影 响 , 而对 其常 低 温 冲击 功 、 高 温持久 性 能 、 冷 脆转 变温 度均 有 显著影 响 . 在 从 为 .0 0 5 % 一 .0 0 5 2 % 范 围 内残铝对钢 的断裂韧 性没 有 明显 的影响 ; 但 当残铝量 高达 .0 2 49 % 时便 对其 断裂 韧性 产 生 了明显 的不 良影 响 . (2 ) 3 5C r N 1 3M o v 钢 的 最 佳 残 铝 量 ( lA s ) 为 .0 0 10 % . 当残 铝 量 大 于 或 小 于 0 . 0 10 % 时 , 其 常低 温冲击 功 和高 温持 久性 能下 降 、 冷脆 转变温 度上 升 . ( 3) 残 铝通 过对 淬火 亚结 构 、 回火 时析 出 的碳 化 物和夹杂 物的类 型 、 数量 、 尺寸 和分 布 形 态 的影 响使钢 的力 学性 能 随残 铝量 的增减 发生 相应 的变 化 , 其最佳 残 铝量 与钢 中碳 化物 和 夹杂物的最 佳状 态相 对应 . 参 考 文 献 V i s w a n a t h a n R , B e e k C G . E fe e t o f A l u 而 n u m o n th e St r es s R u P tu r e P r o P e r t i e s o f C r 一 M o 一 V ( 下转 4 2 8 页 )