金属热处理

作者：赵伟男, 卢超, 王浩云, 曹建春, 张永青, 周晓龙

单位：1.昆明理工大学 材料科学与工程学院, 云南 昆明 650093;；2.中信金属股份有限公司, 北京 100004

关键词：Nb微合金化,异质结构,高碳钢,淬火+回火,表硬里韧

基金：国家自然科学基金(52364052);中信金属-CBMM铌技术推广合作项目(2022FWNB-30123(M1162));中信-CBMM铌钢研究与开发项目(2017FWNB-3079)

针对Fe-0.86%C-0.04%Nb(质量分数)高碳钢进行1150 ℃淬火和不同温度回火处理,通过OM、SEM、EPMA对不同热处理状态下试样由表及里的组织进行表征,利用维氏硬度计和纳米压痕仪分别进行宏观和微观的硬度测试,并与相同C含量的高碳钢进行对比,研究了Nb对高碳钢组织与性能的影响。结果表明,在高碳钢中加入Nb能减缓淬火加热过程中试样表层C的散逸,同时改变心部C的分布,使表层组织为马氏体和残留奥氏体,心部组织由珠光体、先共析铁素体及少量马氏体构成,由表及里获得异质结构;在回火过程中,Nb促进了细小粒状碳化物的析出。在300 ℃回火后,含Nb高碳钢试样表层组织为回火马氏体,心部组织为珠光体+铁素体+少量回火马氏体,维氏硬度分别为506 HV0.2和240 HV0.2,表层马氏体和心部珠光体的纳米压痕硬度分别为4.20 GPa和2.42 GPa,表层具有较高的硬度,心部韧性较强,表现出表硬里韧的特征。

来源：2025年第2期

《金属热处理》期刊编辑部

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