D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1983.01.008 北京钢铁苹院学报 1983年第1期 合金元素对中碳硅锰钼钒钢连续 冷却转变及淬透性的影响 金相教研室裘尧候曹凤豫杨让 摘要 本文用顶端淬火法测定了40、40Si2、40Mn2、40Mo和40Si2Mn2钢的连续冷 却转变曲线和淬透性曲线，同时研究了硅锰钼钒钢中不同硅或锰含量对钢的淬透 性的影响，通过对试样中心为半马氏体时钢的淬透性乘子的计算，相对定量地说 明了硅、锰对钢的淬透性的作用规律。 通过试验表明，硅使铁素体一珠光体的转变温度上升，使连续冷却转变曲线 稍向右移，当钢中加入钼或锰后，使钢的转变温度和时间有较大地降低和延缓， 尤其是锰钢。当钢中同时存在有硅和锰，则硅、锰的复合作用远比单一的锰或硅 要大得多，使连续冷却转变曲线更往右下方移动。单一的合金元素对钢的淬透性 影响最大的是锰，其次是钼，而硅的效果最小。但硅加到40Mn钢中，大大地提 高了钢的淬透性，其复合作用不是简单地单个元素作用的叠加，而是乘子关系。为 了保证40硅锰钼钒钢有足够的淬透性，必须加入大于1,5%的锰，催保持在1.3%左 右，当然还应加入适量的钼。 前 言 淬透性是合金结构钢的重要工艺性能，它直接涉及到钢热处理后的组织和机械性能。 工程设计中为了保证结构件的性能，对钢的淬透性提出了严格的要求，因此结构钢的淬透 性就成为治金和机械设计工程师选用材料的重要依据，也是钢材的一个重要工艺参数。它 不随钢材的截面尺寸和冷却条件而改变，而主要取决于钢的化学成份，或者说取决于钢的 合金度。所以低合金结构钢加人合金元素的一个主要作用是改善钢的碎透性。甚至可以 说，结构钢中加入合金元素就是为了保证淬透性。因此在合金钢的设计中，较深人地掌握 不同钢系中合金元素对淬透性的单一和复合作用是十分重要的。 解放后我国的材料科学工作者，在研究使用国外钢种的同时，结合我国资源情况，研 究和发展了一系列的硅锰钢种，从已研究和应用的钢种成分特征来看，可以说是大同小 异，只是合金元素有某些微小的变化。这些微小的变化究竟依据什么？将产生多大的影响 不是很清楚。从已发表的研究报告或文献资料来看1,2,3,4,9)，对硅锰钢系中合金元素的 99北 京 钢 铁 举 院 学 报 台 牟 绍 绷 口 目曰 口口 ‘ 自 润 匕 侧口 帕曰 ， 曰 合金元素对中碳硅锰铂钒钢连续 冷却转变及淬透性的影响 金 相 教研 室 裘 尧健 曹凤 稼 杨 让 摘 要 本文 用顶端淬 火 法测定了 、 、 、 和 钢的连续冷 却转变曲线和淬透性 曲线 ， 同时研究了 硅锰钥钒钢中不 同硅或锰含量 对钢的淬透 性 的影响 ， 通 过对试 样中心 为半马 氏体 时钢 的淬 透性乘子 的计算 ， 相对定 量地 说 明了 硅 、 锰对钢的淬 透性的作用规律 。 通 过试验表明 ， 硅使铁素体一珠光体的转变温度上升 ， 使连续 冷却转变 曲线 稍向右移 ， 当钢 中加人相或锰 后 ， 使钢的转变温度和 时间有较大 地 降低和延 缓 ， 尤其是锰钢 。 当钢中同时存在有硅和锰 ， 则 硅 、 锰 的复合作用 远 比单一 的锰或 硅 要大得 多 ， 使连续 冷却转变曲线更往右 下方移动 。 单一的合金 元 素对钢的淬 透性 影响 最大 的是锰 ， 其次是铂 ， 而硅 的效果最小 。 但 硅 加到 钢 中 ， 大大 地 提 高了钢的淬 透性 ， 其复 合作 用不是简单地单个元素作用 的盈 加 ， 而是乘子关 系 。 为 了保证 硅锰铂钒钢 有足够的淬 透性 ， 必须 加人大于 的锰 ， 硅保持在 左 右 ， 当然还 应加入适 量 的相 。 前 、 巨 淬 透性是合金 结构钢的重要工 艺性能 ， 它直接涉及到钢热处理后的组织和机械性能 。 工程设计 中为了 保证 结构件的性能 ， 对钢 的淬透性 提 出了严格的要求 ， 因此 结 构钢 的淬透 性就成 为冶金和机械设计工 程师 选 用材料的 重要依据 ， 也 是钢材的一个重 要工 艺参数 。 它 不随钢材的截面 尺寸 和 冷 却条件而改变 ， 而主 要取决于钢 的化学成 份 ， 或者 说取决于钢的 合金度 。 所 以低 合金 结构钢加人合 金元素的 一个主 要作 用是改善钢的淬 透 性 。 甚 至 可 以 说 ， 结构钢 中加入合金 元素就是 为了 保证淬透性 。 因此在合 金钢 的设计 中 ， 较 深 人地 掌握 不 同钢系 中合金 元素对淬 透性 的单一和复合作用是十分重要的 。 解放 后我国 的材料科学工作者 ， 在研究使 用国外钢种的 同时 ， 结合我国 资源情况 ， 研 究和 发展了 一系列 的 硅锰钢 种 ， 从 已研究和应 用的钢种成分特征来 看 ， 可 以说 是 大 同 小 异 ， 只是合 金 元素有某些微小 的 变化 。 这些微小的 变化究竟依据什 么 将产生多大的 影响 不是很 清楚 。 从 已发表 的研究报 告或 文 献资料来 看 〔 ，， ， ‘ ，” 〕 ， 对硅锰钢 系 中合金 元 素 的 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1983．01．008