王刘涛等：42CMoV紧固件用钢显微组织及夹杂物的分析 ·137 占比为31.29%，面积含量占28.61%.其他夹杂物个 见炉外精炼相对地控制了其他类型夹杂，使夹杂种类 数仅占3.52%，面积含量占9.96%. 单一，对有目的地控制夹杂物产生积极影响，因此炼钢 MnS类夹杂物所占比例最高，其他类型的夹杂含 过程需要进一步控制钢中硫含量，从而降低MS类夹 量相对较少，合金元素V也产生一定量的V沉淀.可 杂物的形成 表5典型夹杂物数量和面积分布分析 Table 5 Size and area distribution of characterized inclusions for 42CrMoV bolt 夹杂物类型 夹杂物个数 个数占比/% 夹杂物类型 面积/μm2 面积占比/% 硫化锰 2139 40.76 硫化锰 4329.55 35.19 CaS AlOxide-MnS 1642 31.29 CaS AlOxide-MnS 3520.85 28.61 CaS-MnS 625 11.91 CaS Oxide-MnS 1111.10 9.03 CaS Oxide-MnS 383 7.30 CaS-Oxide 870.84 7.08 MnS-Oxide 175 3.33 CaS-MnS 647.16 5.26 High V 99 1.89 High V 599.46 4.87 其他类型 185 3.52 其他类型 1225.44 9.96 总计 5248 100.00 总计 12304.40 100.00 (备注：个数占比=该类夹杂物个数/夹杂物总个数×100%：面积占比=该类夹杂物总面积/夹杂物总面积×100%.) 结合夹杂物元素性质、夹杂物的数量和面积分布 图，如图8所示.从图中可以看出，该钢样中主要夹杂 情况，分析得到该钢样中夹杂物的平均质量分数如表 物集中分布在接近硫元素一侧，因此该钢种很容易形 6所示.从表中可以看出，夹杂物中硫质量分数比较 成含硫夹杂物 高，达到40.0%，因而形成了较多的硫化物夹杂，且主 表6夹杂物的平均元素成分（质量分数） 要为MnS夹杂物和CaS-MnS复合夹杂物 Table 6 Average composition of inclusions in 42CrMoV bolt% 将该钢中的典型夹杂物绘制出Ca0-S-Al,0,系 Mn Al S Ca Mg Ti SiAl/Ca比 (共计5188个夹杂物与该体系有关)和Mn0-S-Al,0, 37.112.9 40.08.6 0.50.9 0.21.5 (共计5194个夹杂物与该体系有关)两个三元系相 CaO.S.AL,O 5188 MnO.S.AL,O. 5194 夹杂物特征点 夹杂物特征点 MnO (b) 图842 CrMoV紧固件钢的典型夹杂物分布三元系相图.(a)CaO-S-AL,0,三元系相图：(b)Mn0-S-A山，O3三元系相图 Fig.8 Ternary phase diagrams of type inclusions for 42CrMoV bolt:(a)Ca-AlO temary phase diagram:(b)MnO-S-AlO ternary phase di- agram (附中不同颜色代表夹杂物尺寸：■-1-2m;☐2-5m:国-5-104m:■10-15m:☐-≥5m) 体组织仍保留着原来马氏体的形态，碳化物成排地在 4结论 晶内和板条边界析出，并且晶界明显多于晶内析出. (1)42 CrMoV紧固件基体组织为回火索氏体，基 显微硬度HV0.2平均为330，奥氏体晶粒度为9级.王刘涛等: 42CrMoV 紧固件用钢显微组织及夹杂物的分析 占比为 31. 29% ，面积含量占 28. 61% ． 其他夹杂物个 数仅占 3. 52% ，面积含量占 9. 96% ． MnS 类夹杂物所占比例最高，其他类型的夹杂含 量相对较少，合金元素 V 也产生一定量的 V 沉淀． 可 见炉外精炼相对地控制了其他类型夹杂，使夹杂种类 单一，对有目的地控制夹杂物产生积极影响，因此炼钢 过程需要进一步控制钢中硫含量，从而降低 MnS 类夹 杂物的形成． 表 5 典型夹杂物数量和面积分布分析 Table 5 Size and area distribution of characterized inclusions for 42CrMoV bolt 夹杂物类型 夹杂物个数 个数占比/% 夹杂物类型 面积/μm2 面积占比/% 硫化锰 2139 40. 76 硫化锰 4329. 55 35. 19 CaS AlOxide--MnS 1642 31. 29 CaS AlOxide--MnS 3520. 85 28. 61 CaS--MnS 625 11. 91 CaS Oxide--MnS 1111. 10 9. 03 CaS Oxide--MnS 383 7. 30 CaS--Oxide 870. 84 7. 08 MnS--Oxide 175 3. 33 CaS--MnS 647. 16 5. 26 High V 99 1. 89 High V 599. 46 4. 87 其他类型 185 3. 52 其他类型 1225. 44 9. 96 总计 5248 100. 00 总计 12304. 40 100. 00 ( 备注: 个数占比 = 该类夹杂物个数/夹杂物总个数 × 100% ; 面积占比 = 该类夹杂物总面积/夹杂物总面积 × 100% ． ) 结合夹杂物元素性质、夹杂物的数量和面积分布 情况，分析得到该钢样中夹杂物的平均质量分数如表 6 所示． 从表中可以看出，夹杂物中硫质量分数比较 高，达到 40. 0% ，因而形成了较多的硫化物夹杂，且主 要为 MnS 夹杂物和 CaS--MnS 复合夹杂物． 将该钢中的典型夹杂物绘制出 CaO--S--Al2 O3 系 ( 共计 5188 个夹杂物与该体系有关) 和 MnO--S--Al2O3 ( 共计 5194 个夹杂物与该体系有关) 两个三元系相 图，如图 8 所示． 从图中可以看出，该钢样中主要夹杂 物集中分布在接近硫元素一侧，因此该钢种很容易形 成含硫夹杂物． 表 6 夹杂物的平均元素成分( 质量分数) Table 6 Average composition of inclusions in 42CrMoV bolt % Mn Al S Ca Mg Ti Si Al /Ca 比 37. 1 12. 9 40. 0 8. 6 0. 5 0. 9 0. 2 1. 5 图 8 42CrMoV 紧固件钢的典型夹杂物分布三元系相图 . ( a) CaO--S--Al2O3三元系相图; ( b) MnO--S--Al2O3三元系相图 Fig． 8 Ternary phase diagrams of type inclusions for 42CrMoV bolt: ( a) CaO--S--Al2O3 ternary phase diagram; ( b) MnO--S--Al2O3 ternary phase di￾agram ( 图中不同颜色代表夹杂物尺寸: － 1 ～ 2 μm; － 2 ～ 5 μm; － 5 ～ 10 μm ; － 10 ～ 15 μm; － ≥15 μm) 4 结论 ( 1) 42CrMoV 紧固件基体组织为回火索氏体，基 体组织仍保留着原来马氏体的形态，碳化物成排地在 晶内和板条边界析出，并且晶界明显多于晶内析出． 显微硬度 HV0. 2 平均为 330，奥氏体晶粒度为 9 级． · 731 ·