31CrMoV9 鋼夾雜物和組織觀察

31CrMoV9最早是歐洲牌號(hào)的高淬透性中碳合金鋼，該鋼種研發(fā)出來(lái)時(shí)是用于齒輪，后來(lái)還用于軸承等。冶煉31CrMoV9鋼的流程為電爐冶煉或真空感應(yīng)熔煉（EAF/EBT）→爐外精煉（LF）→真空脫氣（VD），冶煉方法和德國(guó)其他類型的齒輪用鋼冶煉工藝基本一致。德國(guó)的齒輪鋼多為鉻-錳鋼，約有十多個(gè)鋼種，為了改善鋼的力學(xué)性能，德國(guó)的冶金工作者通過(guò)調(diào)整鋼材中的合金元素來(lái)滿足齒輪鋼所需的力學(xué)性能，其中30Cr1Mo1V和31CrMoV9是具有代表性的典型鋼種。

北京科技大學(xué)的學(xué)者為比較國(guó)內(nèi)外成品鋼質(zhì)量的差距，提高中國(guó)該鋼種的冶煉水平，選取不同產(chǎn)地的31CrMoV9鋼，對(duì)其中的非金屬夾雜物進(jìn)行研究。電解鋼樣觀察其中夾雜物的外觀形貌，并對(duì)鋼樣進(jìn)行金相觀察和利用高溫共聚焦顯微鏡觀察鋼樣的組織變化。研究發(fā)現(xiàn)，單一成分的夾雜物多為長(zhǎng)條狀，而復(fù)合夾雜物多為球形。

研究過(guò)程所選取的中國(guó)生產(chǎn)的鋼材與德國(guó)鋼材在夾雜物的數(shù)量和形態(tài)控制上存在差距，中國(guó)生產(chǎn)的鋼材單位面積內(nèi)夾雜物的數(shù)量更多，夾雜物的大小不均勻，形態(tài)控制不理想。就成分而言，德國(guó)鋼材的夾雜物成分主要是以Al2O3、CaO、MnS等組成的復(fù)合夾雜物，而中國(guó)鋼材的夾雜物存在著成分的波動(dòng)性。共聚焦顯微鏡試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在升溫過(guò)程中夾雜物會(huì)發(fā)生球化現(xiàn)象，降溫過(guò)程中，鋼樣開始形成馬氏體組織的溫度有所不同，中國(guó)鋼樣為580℃，德國(guó)鋼樣為450℃，這與其本身晶體的成分有關(guān)，最后的組織為馬氏體+碳化物顆粒+殘余奧氏體。