回火时间对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢碳化物演变及力学性能的影响

摘要: 利用透射电子显微镜（TEM）与扫描电子显微镜（SEM）探究了回火时间（10 min、20 min、40 min、120 min）对不同V含量（0%、0.08%、0.14%，质量分数）Fe-Cr-Ni-Mo高强钢碳化物转变和力学性能的影响。结果表明：淬火态0V钢在马氏体板条间析出了少量的M7C3型碳化物，而含V钢中无碳化物析出，故淬火态0V钢的强度最高（2060 MPa）。回火处理过程中，短时间回火（20 min）时，0V钢仅在板条间析出了M3C型碳化物，随着回火时间的延长（120 min），该碳化物逐渐转变为M23C6，这两种碳化物尺寸均较粗大（150~300 nm），对合金钢强度的贡献相对较弱，导致0V钢的强度逐渐下降，由回火20 min时的1197 MPa下降到回火120 min后的1088 MPa。加入V后，合金钢经短时间回火（20 min）后不仅在晶界析出M3C，还在晶内析出了数量较多的M2C，且尺寸细小（不大于80 nm），随着时间的延长，M3C逐渐分解并形成了数量较多的M6C和更稳定的MC，对合金钢的沉淀强化效果较强，且对塑韧性的影响相对较小。因此随着回火时间的延长，含V钢的强度基本保持不变，而塑韧性呈现增加的趋势，获得了良好的强韧性配合。