固溶温度对组织和性能的影响研究

不同固溶温度的金相组织如图1所示，硬度值和磁性的变化见表2。

图1 不同固溶温度的金相组织（×400）

表2 不同固溶温度下试样硬度值和磁性的变化

由图1、表2可知，固溶组织为单一奥氏体。随固溶温度的升高，基体内一次碳化物逐渐溶解，晶粒相应长大，硬度值随之降低，磁性无明显变化。当温度在1100℃以下，一次碳化物溶解缓慢，晶粒度为7级或更细小，当温度1150℃时，晶粒度为6.5级，当温度＞1150℃，一次碳化物开始加速溶解，晶粒趋向不均匀长大。

固溶并时效后金相组织如图2所示，它与固溶组织相比，除晶界加宽、一次碳化物无明显变化外，基体内有大量的弥散二次相沉淀^[1]。

用X射线对析出相鉴定的结果主要是VC、少量M₂₃C₆。不同固溶温度下，各相含量、硬度及力学性能结果见表3。

图2 固溶并时效后金相组织（1150℃，15min水+650℃，24h，×400）(www.xing528.com)

表3 不同固溶温度下对VC、M₂₃C₆含量、硬度与力学性能的影响

由表3试验数据可知，沉淀相VC、M₂₃C₆的百分量是随固溶温度的高低而变化，硬度与力学性能亦随之发生变化，如图3a和b所示。

图3 不同的固溶温度对VC含量、硬度和力学性能的影响

由图3a和b可知，为了保证该钢有的较高强度和一定的塑性、韧性，力学性能各项指标得以合理配合，固溶温度选定1100～1150℃是适宜的。低于该温度，一次VC未能加速溶解，二次VC弥散沉淀量较少，不能起到弥散强化作用。高于此温度，引起晶粒粗大，塑性与韧性降低。

值得提到的是1200℃固溶时VC百分量表现出降低趋势，这是由于固溶温度高，一次VC充分溶解，在该时效制度下，二次VC还未充分沉淀的缘故。

综上所述，不难看出，随着固溶温度的升高，一方面一次VC加速溶解，固溶体中过饱和度增大，有利于增强沉淀硬化作用；另一方面晶粒长大，晶界面减少，加强了晶内弥散强化作用。为此，适当提高固溶温度是可以达到提高强度的目的的。