金属热处理

作者：马国强, 于彦冲, 韩建超, 牛泽鹏, 韩富银

单位：1.太原理工大学 材料科学与工程学院, 山西 太原 030024;；2.太原理工大学 机械与运载工程学院, 山西 太原 030024

关键词：低合金钢,夹杂物,冲击性能,马氏体,微观组织

基金：国家自然科学基金(52004180);中国博士后科学基金(2020M683706XB)

为改善ZG25CrNiMo低合金马氏体钢的综合力学性能,设计稀土Ce含量(质量分数)分别为0%、0.0060%、0.0096%和0.0150%的试验钢,研究了不同稀土Ce含量对钢中夹杂物、显微组织及冲击性能的影响,并分析其作用机理。结果表明:未加稀土Ce时,钢中夹杂物主要为形状不规则且粗大的夹杂物;添加稀土Ce后,钢中夹杂物转变为类球状夹杂物。随着稀土Ce含量的增加,夹杂物的数量密度先降低后趋于平缓,夹杂物的平均尺寸先减小后增大,在0.0060Ce钢达到最小。热处理后(980 ℃×1 h正火+675 ℃×1 h高温回火+970 ℃×1 h淬火+205 ℃回火1 h),试验钢的组织均为马氏体,相比于0Ce钢,含Ce钢中马氏体包(Packet)和马氏体块(Block)的平均尺寸逐渐减小,这是由于Ce在钢中形成的夹杂物可以作为δ-Fe形核的核心。添加稀土Ce后,试验钢的室温冲击性能逐渐减小,但最终仍高于0Ce钢,其中0.0060Ce钢冲击吸收能量最高为43 J,这是由于在受冲击时,含Ce钢中更细小的组织和夹杂物可以阻碍裂纹的扩展和萌生,使钢材能吸收更多的能量。

来源：2026年第3期

《金属热处理》期刊编辑部

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