随着冷却速度的增加,粗晶区的组织由粗大的粒状贝氏体转变为细小的板条贝氏体,温度处于(α+γ)两相区温度范围时,再热粗晶区的韧性低,具有明显的临界粗晶区局部脆化倾向。在350℃~550℃区间回火,其亚结构以孪晶为主,高铬合金钢板晶粒尺寸相对较小,硬度较高。随着高温停留时间的减少,粗晶区晶粒长大趋势减小,粗晶区韧性降低,表现为回火脆性,而高铬合金钢板晶内α′马氏体呈板条状,板条内部存在高密度位错。
利用扫描电镜、透射电子显微镜和X射线能谱仪对高铬合金钢板的冲击断口和组织的观察,观察不同条件下高铬合金钢板中夹杂物的形貌、尺寸和成分变化,研究了工艺制度对高铬合金钢板组织和性能的影响及低屈强比的微观机理。
在相同的轧制工艺下,高铬合金钢板随着空冷弛豫时间延长,轧后采用前段空冷+后段快冷的'两段式冷却'工艺所得显微组织为先共析铁素体、针状铁素体、少量贝氏体和M/A岛。弛豫终止温度是影响铁索体体积含量和晶粒大小的决定因素,组织中软硬相匹配良好,屈强比为0.76,轧后弛豫+控制冷却的工艺可以获得铁素体+贝氏体双相组织。随着超快冷终止温度的降低,高铬钢板的强度和屈强比均呈升高趋势,而超快冷+空冷+快冷的'三段式冷却'工艺获得针状铁素体、贝氏体和M/A岛混合组织,先共析铁素体的量和析出物的量都逐渐增多。
经过轧制变形后内部钨颗粒呈条带状,合金的位错密度会得到极大的提高,基体不受高温腐蚀或减缓腐蚀速率,保持合金基体成分不变,可以保留室温下基材强度不低于原基材强度的90%,延伸率不低于10%。由于高铬耐磨钢板的合金各取向的晶粒中的位错密度不同,其中{200}、{211}、{222}和{110}取向的位错密度依次增大,Mo颗粒被压扁拉长,呈椭球状,烧结态组织转变为变形组织。