·280 北京科技大学学报 2004年第3期 22冲击试样的断口形貌检验 可见，残余元素Sn,Sb的存在降低了试样钢的冲 冲击实验后，对不同回火时间下断口形貌进 击韧性. 行扫描电镜观察，考察残余元素和稀土对钢的断 图8是与试样B相同回火时间及相同回火温 裂方式的影响，试样A和试样B不同回火时间下 度，并且在相同的温度下冲击打断后的试样C断 的典型断口见图7.从图7中可看出，试样A为混口形貌.对比图7和图8可以看出，加入稀土镧 合型断裂，在500h回火后仍以韧性为主，断口上后，原来的脆性解理断裂全部和部分转变为韧性 有很多韧窝：而试样B为混合型断裂，有韧性和断裂，韧窝比较干净，韧窝中有夹杂存在，稀土显 准解理，有时出现沿晶断裂，整体上以脆性为主. 着改善了钢的回火脆性， (a)试样A,0Uh回火，-4℃ (b)试样B,5U0h回火，-45C (c)试样A,1000h回火，-45℃ (d)试样B,1000h回火，-45℃ 图7试样A和试样B不同回火时间下的断口形貌 Fig.7 Fracture patterns for samples A and B tempered for various tempering time (a500h回火，-45℃ (b)1000h▣火，-45℃ 图834CrNi3Mo钢加镧后断口形貌的变化 Fig.8 Fracture patterns for sample C tempered for various tempering time 3稀土改善冲击韧性的机理 中，大小也比较均匀. 试样C在检测过程中发现了镧与残余元素 本实验利用扫描电镜和能谱检测仪检测了 锡、锑作用形成的化合物，这与热力学计算相一 经1000h脆化处理后的试样C断口韧窝析出相， 致，从而说明镧和有害元素结合，降低了有害元 发现La和Sb,Sn作用生成了复合相，如图9所示. 素在钢中的有效浓度，从而减轻了它们对晶界的 照片中浅灰色颗粒为La(Sn,Sb)复合相. 脆化能力，这是稀土改善回火脆性的重要原因. 图10是试样C经1000h脆化后的冲击断口 随着固溶稀土含量的增加和回火时间的延长，改 形貌.从图中可以看出，析出相均匀分布于韧窝 善效果愈加明显，. 2 8 0 - 北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 0 4 年 第 3 期 .2 2 冲击 试 样 的断 口形 貌检 验 冲击 实验 后 , 对 不 同回火 时 间下 断 口 形 貌进 行扫 描 电镜观 察 , 考 察残 余元 素 和稀 土对 钢 的 断 裂方 式的影 响 , 试 样 A 和试 样 B 不 同回火 时 间下 的 典型 断 口 见 图 7 . 从 图 7 中可 看 出 , 试 样 A 为混 合 型断 裂 , 在 5 0 Oh 回火后 仍 以韧 性 为主 , 断 口 上 有很 多 韧窝 ; 而 试样 B 为 混合 型 断裂 , 有 韧性和 准解 理 , 有 时 出现 沿 晶断 裂 , 整体 上 以脆 性为 主 . 可 见 , 残 余 元 素 S n , bS 的存在 降低 了试 样钢 的冲 击 韧性 . 图 8 是 与试 样 B 相 同回火 时间及 相 同 回火 温 度 , 并 且在 相 同的温 度 下冲 击 打断 后 的试 样 C 断 口 形貌 . 对 比 图 7 和 图 8 可 以看 出 , 加入 稀 土斓 后 , 原 来的脆 性解 理 断裂全 部和 部 分转变 为韧 性 断裂 , 韧 窝 比较 干净 , 韧 窝 中有 夹杂存 在 , 稀 土显 着 改善 了钢 的回火 脆 性 . (a) 试 样 A , 5 0 0 h 回火 , 一 4 5 ℃ ( b )试 样 B , 5 0 0 h 回火 , 一 4 5℃ ( e )试 样 A , 1 00 0 h 回火 , 一4 5℃ (d) 试样 B , 1 0 0 0 h 回火 , 一 45 ℃ 图 7 试样 A 和试 样 B 不 同回 火时 间下 的断 口 形貌 F ig , 7 F r a c t u er P a t t e r n s fo r s a m P le s A a n d B t e m P e r e d fo r v a r i o u s t e m p e r in g ti m e ( a) 5 0 0 h 回 火 , 一 4 5 ℃ ( b ) 1 OU 0 h 回 火 , 一 4 5 ℃ 图 8 3 4 c r N i3 M 。 钢 加斓 后 断 口形 貌 的变化 F i g · 8 F r a ct u er P a t e r n s fo r s a m P l e C t e m Pe r e d fo r v a r i o u s t e m P e r i n g it m e 3 稀 土 改善 冲 击 韧 性 的机 理 本 实验 利 用 扫 描 电镜 和 能谱 检测 仪 检 测 了 经 I O0 0 h 脆化 处 理后 的试 样 C 断 口 韧 窝析 出相 , 发 现 L a 和 S b , S n 作 用 生成 了复合相 , 如 图 9 所 示 . 照 片 中浅灰 色 颗粒 为 L a( S n , S b) 复合 相 . 图 10 是 试样 C 经 1 0 0 h 脆化 后 的冲 击 断 口 形貌 . 从 图 中可 以看 出 , 析 出相均 匀 分布 于 韧 窝 中 , 大小 也 比较 均 匀 . 试 样 C 在 检 测过 程 中发现 了铜 与 残 余元 素 锡 、 锑 作用 形成 的化 合物 , 这 与 热力 学计 算’l] 相 一 致 , 从 而 说 明斓和 有 害元 素 结合 , 降低 了有害 元 素 在钢 中 的有 效浓 度 , 从 而减 轻 了它们 对 晶界 的 脆 化 能力 , 这 是稀 土 改善 回 火脆 性 的重 要 原 因 . 随着 固溶稀 土 含量 的增 加和 回火 时 间的延 长 , 改 善 效果 愈加 明显