·1266 工程科学学报，第38卷，第9期 残余奥氏体 碳化物 马氏体 酒 100um 50 um 正100um 图28Cl3MoV试样显微组织照片.(a)光学显微镜金相：(b)扫描电镜照片：(c)Kaig腐蚀剂腐蚀光学显微镜金相 Fig.2 Microstructures of 8Cr13MoV:(a)OM microstructure:(b)SEM microstructure:(c)metallograph of samples etched by Kalling etchant 图2(c)所示.通过与光学显微镜照片对比，光学显微 2500 镜下暗灰色即为马氏体组织，而上面的白色组织就是 ◆ △CrC 残留奥氏体.与扫描电镜照片对比可以看出，白色碳 2000 ■Cr2fr43MnC, ·(Gr1Fr4pmC6 化物呈不连续网状分布在晶界位置 2.3物相分析 81500 2.3.1试样的物相分析 试样处理后进行X射线衍射分析，结果与金相观 察相符.如图3所示，衍射图谱显示组织存在马氏体 500 和奥氏体，碳化物的衍射峰值相对较低，在图中没有标 出.8Crl3MoV中C和Cr元素大大提高材料的淬透 102030405060708090100110 性，即使在空冷状态下奥氏体也可发生马氏体转变，而 20/e) 马氏体转变并不完全，还有部分残留奥氏体存在 图4碳化物粉末的X射线衍射图谱 14000 Fig.4 XRD pattern of the carbides powder △奥氏体 12000 ·马氏体 布在晶界位置，将碳化物和晶界局部进行放大如图5 10000 所示.从图5(a)中碳化物的形貌判断，该碳化物即为 8000 一次碳化物M,C,与奥氏体以共晶的生长方式直接从 液相中析出.图5()中除一次碳化物外，还有沿晶界 6000 呈薄片状的析出物，它与一次碳化物相连，但形貌却不 4000 同.经能谱仪分析，该析出物成分接近一次碳化物，但 2000 与一次碳化物比较，C含量较低.将试样采用深侵的 A 0- 方法腐蚀后，扫描电镜照片如6(a)所示.一次碳化物 1020 30 40 5060 708090100 20) 内部有大量成簇状的棒形碳化物组成，棒形碳化物之 图3试样X射线衍射图谱 间存在间隙，实际上这些碳化物是与奥氏体以共晶的 Fig.3 XRD pattern of the steel 形式生长，间隙中的基体组织已经被腐蚀掉.图中白 框内的碳化物与一次碳化物相连，呈薄片状或树枝状， 2.3.2碳化物的物相分析 而该处表面基体被腐蚀掉，正是晶界位置.将另一处 将电解萃取得到的碳化物粉末进行X射线衍射 晶界位置放大，如图6(b)所示，可以明显观察到晶界 分析，经过标定得到结果如图4所示.碳化物有M,C, 面上生长的树枝状的碳化物，而且极其纤薄.这种树 和M,C,两种类型.从衍射峰的强度判断，碳化物主要 枝状的形态符合MC,型二次碳化物特征，而这种特 以M,C,为主.按照平衡凝固计算，最终凝固组织中只 征在正常腐蚀状态下无法观察到. 有M,C,型碳化物：但根据文献1]，8Cl3MoV钢种 取少量碳化物粉末采用扫描电镜观察，结果如图 成分所对应的碳化物应为M,C,和MC6·这与本次实 7所示.碳化物的形貌更加立体，整体形貌呈骨骼状， 验结果相吻合 内部由大量短棒状碳化物构成，有少量薄片状的与之 2.4碳化物的形貌及分析 相连或单独存在，碳化物个体尺寸多在20m以上，个 图2(b)中观察到碳化物呈不完全闭合的网状分 别达到60um.这种大尺寸的碳化物在后续的加工和工程科学学报，第 38 卷，第 9 期 图 2 8Cr13MoV 试样显微组织照片 . ( a) 光学显微镜金相; ( b) 扫描电镜照片; ( c) Kalling 腐蚀剂腐蚀光学显微镜金相 Fig． 2 Microstructures of 8Cr13MoV: ( a) OM microstructure; ( b) SEM microstructure; ( c) metallograph of samples etched by Kalling etchant 图 2( c) 所示． 通过与光学显微镜照片对比，光学显微 镜下暗灰色即为马氏体组织，而上面的白色组织就是 残留奥氏体． 与扫描电镜照片对比可以看出，白色碳 化物呈不连续网状分布在晶界位置． 2. 3 物相分析 2. 3. 1 试样的物相分析 试样处理后进行 X 射线衍射分析，结果与金相观 察相符． 如图 3 所示，衍射图谱显示组织存在马氏体 和奥氏体，碳化物的衍射峰值相对较低，在图中没有标 出． 8Cr13MoV 中 C 和 Cr 元素大大提高材料的淬透 性，即使在空冷状态下奥氏体也可发生马氏体转变，而 马氏体转变并不完全，还有部分残留奥氏体存在． 图 3 试样 X 射线衍射图谱 Fig． 3 XＲD pattern of the steel 2. 3. 2 碳化物的物相分析 将电解萃取得到的碳化物粉末进行 X 射线衍射 分析，经过标定得到结果如图 4 所示． 碳化物有 M7C3 和 M23C6两种类型． 从衍射峰的强度判断，碳化物主要 以 M7C3为主． 按照平衡凝固计算，最终凝固组织中只 有 M23C6型碳化物; 但根据文献［11］，8Cr13MoV 钢种 成分所对应的碳化物应为 M7C3和 M23C6 ． 这与本次实 验结果相吻合． 2. 4 碳化物的形貌及分析 图 2( b) 中观察到碳化物呈不完全闭合的网状分 图 4 碳化物粉末的 X 射线衍射图谱 Fig． 4 XＲD pattern of the carbides powder 布在晶界位置，将碳化物和晶界局部进行放大如图 5 所示． 从图 5( a) 中碳化物的形貌判断，该碳化物即为 一次碳化物 M7C3，与奥氏体以共晶的生长方式直接从 液相中析出． 图 5( b) 中除一次碳化物外，还有沿晶界 呈薄片状的析出物，它与一次碳化物相连，但形貌却不 同． 经能谱仪分析，该析出物成分接近一次碳化物，但 与一次碳化物比较，Cr 含量较低． 将试样采用深侵的 方法腐蚀后，扫描电镜照片如 6( a) 所示． 一次碳化物 内部有大量成簇状的棒形碳化物组成，棒形碳化物之 间存在间隙，实际上这些碳化物是与奥氏体以共晶的 形式生长，间隙中的基体组织已经被腐蚀掉． 图中白 框内的碳化物与一次碳化物相连，呈薄片状或树枝状， 而该处表面基体被腐蚀掉，正是晶界位置． 将另一处 晶界位置放大，如图 6( b) 所示，可以明显观察到晶界 面上生长的树枝状的碳化物，而且极其纤薄． 这种树 枝状的形态符合 M23 C6 型二次碳化物特征，而这种特 征在正常腐蚀状态下无法观察到． 取少量碳化物粉末采用扫描电镜观察，结果如图 7 所示． 碳化物的形貌更加立体，整体形貌呈骨骼状， 内部由大量短棒状碳化物构成，有少量薄片状的与之 相连或单独存在，碳化物个体尺寸多在 20 μm 以上，个 别达到 60 μm． 这种大尺寸的碳化物在后续的加工和 ·1266·