金属热处理

作者：李硕妍, 张玉鹏, 王鑫, 吕博, 郑春雷

单位：1.燕山大学 材料科学与工程学院, 河北 秦皇岛 066004; ；2.廊坊燕京职业技术学院, 河北 廊坊 065200; ；3.燕山大学 环境与化学工程学院, 河北 秦皇岛 066004

关键词：贝氏体钢,等温淬火,氢扩散,残留奥氏体

基金：国家重点研发计划专项(2021YFB3703500)

为探究各类氢陷阱对轨道用中碳钢氢扩散的影响,将同一试验钢加热到930 ℃使其完全奥氏体化后分别在320、340、395 ℃进行等温淬火或直接油淬处理,再进行320 ℃×1 h回火处理,得到3种贝氏体组织和一种马氏体组织。通过对试验钢中的残留奥氏体、微观组织等进行表征,并结合氢渗透试验探究了氢在不同组织的钢中的扩散行为。结果表明:320~395 ℃等温淬火+回火后,随着等温温度的增加,贝氏体显微组织逐渐粗化,残留奥氏体含量增加,位错密度以及残奥中的碳含量略有降低,硬度有所降低。直接油淬+回火后,马氏体组织中的残留奥氏体含量最低,但是位错密度和残留奥氏体中的碳含量很高,硬度也最高,但两类淬火所得组织中均以大角度晶界为主。在这些氢陷阱的综合作用下,随着等温温度的升高,贝氏体钢的有效氢扩散系数由 4.22×10-5 cm2/s 降低到 3.67×10-5 cm2/s;而直接油淬+回火试验钢的有效氢扩散系数最大,为 5.55×10-5 cm2/s。因此,当钢中含有马氏体组织时,氢扩散系数最高,更容易发生断裂。

来源：2025年第6期

《金属热处理》期刊编辑部

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