超高碳钢通过淬火处理可以获得极高的硬度，有望在工模具领域加以应用。然而通过淬火获得高硬度马氏体组织的同时，面临显著脆性的问题。已有的研究表明，在一些中高碳钢中，利用等温淬火处理，获得含有下贝氏体组织的复合组织以改善韧性，取得了较好的效果。为此，本文通过研究超高碳钢等温淬火过程中的组织转变以及力学性能，期望应用等温淬火工艺开拓超高碳钢在工模具领域的应用。
实验用超高碳钢由25kg中频感应真空炉冶炼，然后将铸锭锻造成棒料。其化学成分为(热量分数，%)：1.40C，1.5Cr，1.5Al。奥氏体化温度为860℃，等温淬火的等温温度分别为250、300和350℃，等温淬火分别在箱式电阻炉和盐浴炉中进行，等温结束后采用水淬。
利用Olympus金相显微镜和扫描电镜进行微观组织观察，贝氏体的体积分数采用计点法定量金相人工测定，测定视场数50个，贝氏体通过金相形貌确定。采用X-射线衍射仪分析残余奥氏体的含量。
250℃等温时，贝氏体转变的孕育期为30min，转变速度慢，但贝氏体可转变彻底，长时间的等温过程中，未发生未转变奥氏体析出非整形铁素体的转变。等温温度升高到300～350℃，孕育期显著缩短到10～5min，贝氏体转变过程缩短，贝氏体不完全转变程度增大，等温时间延长，未转变奥氏体将析出非整形铁素体，贝氏体因其片条间的奥氏体转变而发生粗化。等温时间对贝氏体转变速度及形态的影响大小取决于等温温度，等温温度越高，影响越显著。在等温时间较短、贝氏体转变量较少的情况下，等温结束后空冷，贝氏体继续形成，但残余奥氏体量增大。250℃×90min等温淬火处理，可获得高硬度与高冲击韧度，而较高温度等温淬火获得高硬度情况下，冲击韧度较低。（榕霖）


备注：数据仅供参考，不作为投资依据。