Page 60 - 机械工程材料2025年第三期

何晓波，等：回火温度对两相区淬火态40CrNiMo钢组织和力学性能的影响

图 4 不同温度淬火态试验钢的硬度和− 20 ℃ 冲击吸收能量随回火温度的变化曲线
Fig. 4 Curves of hardness (a) and −20 ℃ impact absorbed energy (b) vs tempering temperature of different temperature quenched test steel
850 ℃淬火再回火试验钢。回火温度的变化并未对 由图5可以看出， 不同温度淬火和回火后试验钢
试验钢的低温冲击韧性产生显著影响， − 20 ℃冲 冲击断口中均观察到大量细小的韧窝，呈明显的韧
击吸收能量随回火温度升高略微增大，变化幅度在 性断裂特征。随着回火温度的升高，冲击断口中韧
4~5 J。冲击韧性略微提高的主要原因是随着回火 窝的尺寸和数量变化不明显，因此试验钢的冲击吸
温度的升高，马氏体的碳含量不断减少，生成的粒 收能量变化幅度较小 ［20］ 。完全淬火再回火钢的冲击
状渗碳体与基体脱离共格关系，使基体中的内应力 断口表面出现更多的孔洞缺陷，因此其低温冲击韧
降低，进而提高了试验钢的塑韧性 ［1，13］ 。回火过程 性比两相区淬火再回火的试验钢差。
中α铁素体的再结晶程度增加也是试验钢冲击吸收
3 结 论
能量提高的一个原因。两相区淬火再回火试验钢的
−20 ℃冲击吸收能量高于完全淬火再回火的试验 （1）两相区淬火+570~630 ℃回火后试验钢的
钢，低温冲击韧性更好。综上，在试验参数范围内， 组织由回火索氏体、α铁素体及渗碳体组成，随回火
两相区淬火态试验钢的最佳回火温度为630 ℃，此时 温度的升高，α铁素体再结晶程度增大，颗粒状渗碳
−20 ℃冲击吸收能量为33 J，满足27 J的工程应用要 体沿α铁素体晶界处加速析出并聚集长大；完全淬
求 ［19］ ，同时又具有较高的硬度（194 HV），符合GB/T 火+570~630 ℃回火后试验钢的组织为回火索氏
3077—2015《合金结构钢》标准中的相关要求。 体，随着回火温度的升高，大量细小的粒状渗碳体不

图 5 不同温度淬火 + 不同温度回火后试验钢的冲击断口形貌
Fig. 5 Impact fracture morphology of different temperature quenched test steel after quenching and tempering at different temperatures
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