第23卷第2期 2015年4月
材料科学与工艺
MATERIALS SCIENCE & TECHNOLOGY
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150222
Vol. 23No. 2 Apr.2015
不同热处理条件下30CrMnSiNi2A钢的组织性能研究
袁书强，沈正祥，周春华，刘峰涛，王芳，杨辉，陈炯
（北方材料科学与工程研究院有限公司宁波所，浙江宁波315103）
摘要：为考察热处理工艺对材料性能的影响，对不同回火湿度下三种碳含量的30CrMnSiNi2A钢的性能进行实验研究，并分析其组织和断口形貌.研究结果表明：低温回火时30CrMnSiNi2A钢具有较高的强度和硬度，其内部组织为回火马氏体，断口形貌为韧窝断口；当碳含量增大，30CrMnSiNi2A钢的强度也增大；随着回火温度升高，30CrMnSiNi2A钢的强度和硬度逐渐下降，伸长率和断面收缩率却总体呈上升趋势，其组织向索氏体转变，断口形貌变为解理和沿晶断口，回火脆性与其内部形核有关，
关键词：马氏体；力学性能；断口形貌；回火脆性
中图分类号：TG15
文献标志码：A
文章编号：1005-0299(2015)02-0125-04
Microstructure andproperty of 3oCrMnSiNi2A indifferentheattreatment YUAN Shuqiang, SHEN Zhengxiang, ZHOU Chunhua, LIU Fengtao,WANG Fang,YANG Hui, CHEN Jiong(Ningbo Institute, China North Material Science and Engineering Technology Group Corporation, Ningbo 315013, China) Abstract: To investigate the effect of heat treatment on the property of 30CrMnSiNi2A, the microstructure and fractography of 30CrMnSiNi2A with three carbon contents at different tempering temperature were analyzed. The experimental results show that the strength and rigidity of 30CrMnSiNi2A are high at low tempering temperature, of which the microstructure is tempered martensite and the fracture morphology is dimple fracture. The increase of carbon content results in increment of strength. With increasing of tempering temperature, the strength and rigidity of 30CrMnSiNi2A decrease, while the elongation and reduction of area increase in all, the microstructure transforms into sorbite structure and the fracture morphology becomes cleavage and intergranular fracture, during which the temper brittleness is related to nucleation.
Keywords: martensite; mechanical property; fracture morphology; temper embrittlement
30CrMnSiNi2A是一种常见的超高强度合金钢，因具有较好的延性及韧性，已广泛应用于我国航空工业[1-3].材料的成分[4]或热处理工艺不同[5-6]，其性能会出现很大差异.为保证后续加工的顺利进行，材料性能（如硬度）成为热处理环节考虑的重要因素，故降低材料硬度是改善材料加工性能的一种重要环节[7-8].为此必须考虑材料成分不同，尤其是碳含量不同对热处理后材料硬度的影响，才能制定出合理热处理工艺[9-10].本文对不同碳含量及不同回
收稿日期：2013-10-23.
基金项目：宁波市重大科技攻关项目（2009B10011)，作者简介：袁书强（1961一），男，研究员.
通信作者：沈正祥，E-mail；shenzx84@163.com
火温度下30CrMnSiNi2A的性能进行研究，并对其组织和断口形貌进行观察，分析了回火脆性的原因，
1实验 1.1试样制备
为了确保试样材料具备良好的综合性能，根据冶标硫磷含量小于0.02%wt的要求，采用中频感应炉进行熔炼，在熔炼过程中加人锰铁、铬铁、硅铁、生铁、纯镍调节合金成分，冶炼出上、中、下限材料并改锻成Φ60mm的电极棒，电渣工艺采30%AL,O，+70%CaF渣系、电压42V、电流1800~2000A冶炼，试样冶炼结果如表1 所示