各种工艺条件下调质结构钢金相分析—轧制&退火

      1、轧制处理及金相分析
      结构钢的原材料状态大部分是热轧状态，有一部分结构件，如普通紧固件、建筑构件等直接在热轧状态下使用。
      热轧后基体组织为正火态组织，有时热轧后为细化晶粒在进行正火处理，其组织均为铁素体+珠光体。
      普通低合金钢的铁素体是含有碳及合金元素的α-Fe固溶体，称为合金铁素体，而碳素结构钢的铁素体是不含合金元素的α-Fe，一般就称为α-Fe铁素体。在光学显微镜下α-Fe铁素体晶粒显得光洁平整；而合金铁素体晶粒就不是那么光洁平整，晶粒内有许多小的凸起浮雕。碳素结构钢中的渗碳体是Fe3C，而在普通低合金结构钢中渗碳体是含有一些合金元素（如Mn、Cr等较强的碳化物元素），称为(Fe、M)3C型合金渗碳体。碳素结构钢中珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合组织（笔者注：现代观点已经逐渐摒弃机械混合物这一说法）；而普通低合金钢中珠光体是合金铁素体和合金渗碳体的机械混合组织。
      由于热轧来自钢锭或连铸坯，铸坯的铸造偏析会遗传到轧制后的基体中，成为带状偏析。因此，热轧料或正火处理后的金相分析，除评定晶粒度及铁素体形态外，一般还要评定带状组织偏析。
      普通低合金钢中，铬、钼和硼元素（尤其是钼和硼）能促使钢在正火状态下获得贝氏体组织。因为当这种钢材从奥氏体状态冷却时，钼和硼强烈抑制铁素体和珠光体的形成，而对贝氏体转变影响不大，因此很容易得到贝氏体组织。
      
     2、退火处理及金相分析
     为改善结构钢的冷变形加工性能，可通过退火处理，主要为球化退火，不但降低材料的硬度和强度，还可增加塑性。大部分标准件冷镦用钢一般均要经过球化退火，可提高冷镦工艺的成形能力，减少开裂几率。图1所示为某中等功率高速采油机连杆螺钉采用的35CrMo钢经过760℃球化退火处理后的显微组织，这种组织主要为球粒状珠光体+铁素体。
有些结构钢，为保证最终淬火热处理质量，减少过热概率，也采用球化退火为预备热处理，如轴承钢等。

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图1 35CrMo-400X