·214· 工程科学学报，第40卷，第2期 200nm 00 nm 图111060℃淬火后经不同温度回火碳化物形貌.(a)01,510℃：(b)0.77A1,510℃：(c)0A1,560℃：(d)0.77A1,560℃：(e)0A1,600 ℃：(f)0.77A1.600℃ Fig.1 1 Microstructures of tested steels tempered at different temperatures after quenching at 10060℃：(a)0Al,5l0℃：(b)0.77Al,5l0℃；(c） 0Al,560℃：(d)0.7AL,560℃：(e)0A,600℃：()0.77Al,600℃ 时的强化方式主要为绕过机制，从图11可以发现， C),C及Cr,C3和CraC,在同一回火温度形成条件 510,560及600℃回火时0A1钢的碳化物尺寸均大 的区别在于局部区域碳和合金元素比例的不同，A! 于10nm,0.77A钢的碳化物尺寸虽然小于0Al钢，通过阻碍回火过程中碳和合金元素的聚集使得(Fe/ 但仍大于10nm.因此，两种试验钢回火后均通过使 Cr)2C、MoC和Cr,C更加稳定，抑制(Fe/Cr)3C、Mo,C 位错绕过碳化物从而产生强化效果，且0.77A钢中和CrC,的析出，这与文献[17]中A1抑制渗碳体析 碳化物对硬度的贡献要高于0A!钢.由于碳化物的 出的结果是一致的.由于A!对碳和合金元素在不 析出会导致基体中元素固溶量减少且0A1钢回火时 同回火温度的影响效果的差异，造成了宏观回火硬 碳化物析出量要多于0.77A1钢，因此0.77A1钢回度的不同，即0.77A1钢在560℃以下回火时具有更 火后基体中元素固溶量多于0A1钢，基体固溶度的 高的硬度.综上，A1对回火H11钢碳化物的析出和 增加会减弱马氏体的回复程度[]，由此可知回火过 马氏体的回复均有一定的阻碍作用，这种作用在 程后0.77Al钢基体的回复程度也小于0A钢. 560℃以下更加显著. 图12为510℃回火时两种试验钢元素分布情 2.2.2A1对冲击韧性的影响及与碳化物的关系 况，可以发现0.77Al钢较0Al钢元素分布更加均 韧性也是模具钢的一个重要性能指标，优良的 匀，所以A!可以阻碍回火时碳及合金元素的聚集. 韧性往往会使模具具有更长的寿命.图10(b)为两 钢中元素比例的不同往往会导致其中物相种类的差 种试验钢在不同热处理状态下的冲击性能，结果发 异16，由此可知MoC和Mo,C、(Fe,Cr)2C和(Fe, 现A1可以显著的提高H11钢的冲击韧性，相同热工程科学学报,第 40 卷,第 2 期 图 11 1060 益淬火后经不同温度回火碳化物形貌郾 (a) 0Al,510 益 ; (b) 0郾 77Al,510 益 ; (c) 0Al,560 益 ; (d) 0郾 77Al,560 益 ; (e) 0Al,600 益 ; (f) 0郾 77Al,600 益 Fig. 11 Microstructures of tested steels tempered at different temperatures after quenching at 1060 益 : (a) 0Al, 510 益 ; (b) 0郾 77Al, 510 益 ; (c) 0Al, 560 益 ; (d) 0郾 77Al, 560 益 ; (e) 0Al, 600 益 ; (f) 0郾 77Al, 600 益 时的强化方式主要为绕过机制,从图 11 可以发现, 510、560 及 600 益 回火时 0Al 钢的碳化物尺寸均大 于 10 nm,0郾 77Al 钢的碳化物尺寸虽然小于 0Al 钢, 但仍大于 10 nm. 因此,两种试验钢回火后均通过使 位错绕过碳化物从而产生强化效果,且 0郾 77Al 钢中 碳化物对硬度的贡献要高于 0Al 钢. 由于碳化物的 析出会导致基体中元素固溶量减少且 0Al 钢回火时 碳化物析出量要多于 0郾 77Al 钢,因此 0郾 77Al 钢回 火后基体中元素固溶量多于 0Al 钢,基体固溶度的 增加会减弱马氏体的回复程度[15] ,由此可知回火过 程后 0郾 77Al 钢基体的回复程度也小于 0Al 钢. 图 12 为 510 益 回火时两种试验钢元素分布情 况,可以发现 0郾 77Al 钢较 0Al 钢元素分布更加均 匀,所以 Al 可以阻碍回火时碳及合金元素的聚集. 钢中元素比例的不同往往会导致其中物相种类的差 异[16] ,由此可知 MoC 和 Mo2 C、( Fe,Cr)2 C 和( Fe, Cr)3C 及 Cr7 C3和 Cr23 C6在同一回火温度形成条件 的区别在于局部区域碳和合金元素比例的不同,Al 通过阻碍回火过程中碳和合金元素的聚集使得(Fe / Cr)2C、MoC 和 Cr7C3更加稳定,抑制(Fe / Cr)3C、Mo2 C 和 Cr23C6的析出,这与文献[17]中 Al 抑制渗碳体析 出的结果是一致的. 由于 Al 对碳和合金元素在不 同回火温度的影响效果的差异,造成了宏观回火硬 度的不同,即 0郾 77Al 钢在 560 益 以下回火时具有更 高的硬度. 综上,Al 对回火 H11 钢碳化物的析出和 马氏体的回复均有一定的阻碍作用,这种作用在 560 益以下更加显著. 2郾 2郾 2 Al 对冲击韧性的影响及与碳化物的关系 韧性也是模具钢的一个重要性能指标,优良的 韧性往往会使模具具有更长的寿命. 图 10(b)为两 种试验钢在不同热处理状态下的冲击性能,结果发 现 Al 可以显著的提高 H11 钢的冲击韧性,相同热 ·214·