第7期 宁安刚等：H13钢电渣锭、锻造及淬回火过程中碳化物析出行为 ·897· 由表2可以看出：锻后退火态的H13钢析出物 化物，而球形、方形的颗粒一般是以Cr为主的M 尺寸最大，形态以不规则球形和条片、棒形为主；电 C6·其研究结果是否也适用于本文，需要进一步确 渣退火后的H13钢析出物尺寸较大，形态以方形和 定和证明. 不规则球形为主：淬回火后的H13钢析出物尺寸变 2.2析出物的物相组成 小，四种形态颗粒的分布也比较均匀 经过对H13钢电渣锭退火后透射电镜形貌及 据文献9]报道，四种形态的析出物代表不同 电子衍射标定，如图2所示，确定此物相为VgC,属 种类的碳化物，细小颗粒状的一般为以V为主的 于立方晶系，晶格常数为a=b=c=0.833409nm. MC型碳化物，条棒状的一般为富Mo的M,C型碳 I000F 800 600 400 200 100m 51/am 10 20 20 能量及eV 图2电渣锭退火后H13钢中碳化物.(a)透射电镜形貌：(b)电子衍射花样：(c)能谱 Fig.2 Carbides in H13 steel after ESR:(a)TEM morphology:(b)SAED pattern:(c)EDS spectrum 图3为锻后退火H13钢中球形碳化物.此碳化 c=1.06599nm.图4为锻后退火H13钢中条棒形 物为Cr3C6,属于立方晶系，其晶格常数为a=b= 碳化物.此碳化物为VC,· 1200 1000 800 600 CraCe 400 200 200m 5 1/om 10 20. 30 能量keV 图3锻后退火H13钢中球形颗粒.(a)透射电镜形貌：(b)电子衍射花样：(c)能谱 Fig.3 Sphere-shaped carbides in H13 steel after forging:(a)TEM morphology:(b)SAED pattern:(c)EDS spectrum H13钢淬回火后碳化物的衍射花样经过标定， 小分子，含Cr、V和Mo的复合碳化物为主，如MoC、 与PDF卡片对照，判断此物质为Cr2VC2,属于正交 VC和V,C,这些碳化物大部分是回火过程中从马氏 晶系，晶格常数a=0.699nm,b=0.930nm,c= 体中脱溶的二次硬化碳化物.这与文献0]利用电 0.287nm,如图5所示. 解和X射线衍射物相分析发现的H13钢电渣锭退 根据图2~图5所得的H13钢析出物在三种状 火与锻后钢中碳化物类型相同，但是数量、大小和 态下的形貌分布以及颗粒的物相鉴定可以得出：电 形态有所不同. 渣锭退火与锻后退火H13钢中的碳化物较粗大，形 经过碳复型和电子衍射标定，结合表2的统计 成大分子量的析出物的趋势明显，如富V的VgC, 结果，发现如下情况并解释原因. 以及富Cr的CrzsC6:而淬回火态H13钢中碳化物以 (1)在电渣锭、锻造和淬回火后的H13钢析出第 7 期 宁安刚等: H13 钢电渣锭、锻造及淬回火过程中碳化物析出行为 由表 2 可以看出: 锻后退火态的 H13 钢析出物 尺寸最大，形态以不规则球形和条片、棒形为主; 电 渣退火后的 H13 钢析出物尺寸较大，形态以方形和 不规则球形为主; 淬回火后的 H13 钢析出物尺寸变 小，四种形态颗粒的分布也比较均匀． 据文献［9］报道，四种形态的析出物代表不同 种类的碳化物，细小颗粒状的一般为以 V 为主的 MC 型碳化物，条棒状的一般为富 Mo 的 M6 C 型碳 化物，而球形、方形的颗粒一般是以 Cr 为主的 M23 C6 ． 其研究结果是否也适用于本文，需要进一步确 定和证明． 2. 2 析出物的物相组成 经过对 H13 钢电渣锭退火后透射电镜形貌及 电子衍射标定，如图 2 所示，确定此物相为 V8C7，属 于立方晶系，晶格常数为 a = b = c = 0. 833409 nm． 图 2 电渣锭退火后 H13 钢中碳化物． ( a) 透射电镜形貌; ( b) 电子衍射花样; ( c) 能谱 Fig． 2 Carbides in H13 steel after ESＲ: ( a) TEM morphology; ( b) SAED pattern; ( c) EDS spectrum 图 3 为锻后退火 H13 钢中球形碳化物． 此碳化 物为 Cr23 C6，属于立方晶系，其晶格常数为 a = b = c = 1. 06599 nm． 图 4 为锻后退火 H13 钢中条棒形 碳化物． 此碳化物为 V8C7 ． 图 3 锻后退火 H13 钢中球形颗粒． ( a) 透射电镜形貌; ( b) 电子衍射花样; ( c) 能谱 Fig． 3 Sphere-shaped carbides in H13 steel after forging: ( a) TEM morphology; ( b) SAED pattern; ( c) EDS spectrum H13 钢淬回火后碳化物的衍射花样经过标定， 与 PDF 卡片对照，判断此物质为 Cr2VC2，属于正交 晶系，晶 格 常 数 a = 0. 699 nm，b = 0. 930 nm，c = 0. 287 nm，如图 5 所示． 根据图 2 ～ 图 5 所得的 H13 钢析出物在三种状 态下的形貌分布以及颗粒的物相鉴定可以得出: 电 渣锭退火与锻后退火 H13 钢中的碳化物较粗大，形 成大分子量的析出物的趋势明显，如富 V 的 V8 C7， 以及富 Cr 的 Cr23C6 ; 而淬回火态 H13 钢中碳化物以 小分子，含 Cr、V 和 Mo 的复合碳化物为主，如 Mo2C、 VC 和 V2C，这些碳化物大部分是回火过程中从马氏 体中脱溶的二次硬化碳化物． 这与文献［10］利用电 解和 X 射线衍射物相分析发现的 H13 钢电渣锭退 火与锻后钢中碳化物类型相同，但是数量、大小和 形态有所不同． 经过碳复型和电子衍射标定，结合表 2 的统计 结果，发现如下情况并解释原因． ( 1) 在电渣锭、锻造和淬回火后的 H13 钢析出 · 798 ·