回火脆性探究：320CrMnSiMoVA与20SiMn2MoVA钢比较

近代分析技术表明，合金钢的第一类回火脆性，主要与马氏体分解时，碳化物析出并沿晶界分布有关^[7]，钢中不同合金化成分，对碳化物析出的影响是不同的。一般的合金钢，第一类回火脆性多发生在300℃附近，而以Si-Mn为主要合金化的钢，第一类回火脆性往往推后，这是Si起的作用。Si不但能提高马氏体抗回火软化性，它还通过抑制钢中碳化物质点的长大和扩大ε-碳化物的稳定温度范围，使第一类回火脆性推迟^[8]。Oven在描述合金元素Si在回火中的效应时曾指出，钢在回火时碳化物长大要析出Si，在长大着的质点周围聚集，引起碳原子在这个区域的活度增加，从而降低碳化物的析出^[9]。20CrMnSiMoVA和20SiMn2MoVA钢都含有1%左右的Si，所以其脆性谷被推迟到400～500℃左右（图2～图5）。除了Si的作用外，钢中加Mo也对减弱第一类回火脆性有益。文献[10]报道了Si-Mn钢加Mo后，使第一类回火脆性减弱以致消除的结果。他们认为，Mo的加入，可以改变钢中磷的分布。可见20CrMnSiMoVA和20SiMn2MoVA回火脆性区位置迁移，是由它们的化学成分决定的。

20CrMnSiMoVA和20SiMn2MoVA钢不但有使第一类回火脆性区推迟的特点，它们还显示过宽的回火脆性区间（图2～图5），以至包含了一般合金钢第二类回火脆性区域，似乎第一类回火脆性和第二类回火脆性趋于合并现象。为此，我们在不同回火温度下进行了回火快冷与慢冷的冲击韧性试验（图9）。结果表明，在回火脆性发展区域，快冷比慢冷时的冲击韧性高，显示了一定的第二类回火脆性特点。当然，这些试验是非常粗糙的，尚待从第二类回火脆性的本质出发，用电镜和俄歇谱仪分析合金元素及杂质元素在晶界上的偏聚。

总之，这两种钢的回火脆性特征，与一般结构是有差异的，在实际使用和制定热处理工艺时，应当引起重视。

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图8 裂纹尖端ρ_c与W_s

图9 20SiMn2MoVA钢淬火不同温度回火空冷与冰冷的a_K值