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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 基础研究 » 【求助】马氏体耐热钢(高合金)淬火硬度为什么与碳钢和低合金钢不一样(含碳量一样)
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weldingpeng

木虫 (小有名气)

[交流] 【求助】马氏体耐热钢(高合金)淬火硬度为什么与碳钢和低合金钢不一样(含碳量一样)

一般来说，碳钢或者低合金钢淬火后得到完全的淬火马氏体，其硬度取决于含碳量(符合Krass总结的淬火马氏体与含碳量的关系图)。
在高合金情况下，尤其是马氏体耐热钢，同样含碳量，同样条件下得到完全的淬火马氏体，其硬度却要比普通碳钢高出好多。
这是为什么？ 本来想解释成合金元素提供了这部分硬度，但是碳当量公式却不适用于高合金钢，如何能够定量的用合金元素来解释上面这一现象那？
有没有高手给指点一下，多谢！
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1楼 2010-10-13 09:31:37
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weldingpeng

木虫 (小有名气)

一点想法

上面几位都强调了合金元素对硬度的重要性，下面我也谈谈我的看法。

硬度本质上是位错的多少以及其受阻碍程度，如果材料中本身硬度就高，例如淬火马氏体由于晶格畸变产生大量的位错；另外就是有弥散分布的析出相或者细晶粒，能够有效阻碍位错运动，那么该材料硬度就高。
马氏体是C在alfa铁素体中的过饱和间隙固溶体，由于碳的固溶造成晶格畸变，产生大量位错，进而得到较高的硬度；但是合金元素作为置换式固溶体，对晶格畸变的贡献不大，所以可以认为马氏体的硬度主要取决于含碳量。
低碳高合金钢和低碳碳钢所得到淬火马氏体都是板条马氏体，并且各种晶粒都差不多，所以可以认为，合金对淬火马氏体硬度的影响是不大的。
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8楼2010-10-13 17:17:38
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weldingpeng

木虫 (小有名气)

补充

是不是这个问题只能定性的说合金元素提供了这个硬度增值，而无法量化。
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2楼2010-10-13 09:38:45
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comma

专家顾问 (知名作家)
weldingpeng(金币+1):谢谢参与 2010-10-13 15:18:03
碳当量是指块材整体情况。合金成分并不是如我们想象那样均匀分布。
淬火条件不同，合金成分微观差异，使得马氏体的微观碳含量以及马氏体形态都有差别，甚至分布也有差别，就会造成力学性能不同。
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3楼2010-10-13 14:31:44
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weldingpeng

木虫 (小有名气)

仍然有疑问

举个例子， 马氏体耐热钢《含10%Cr，0.2%C》，固溶后淬火，得到完全淬火马氏体，硬度为600HV； 但是，普通碳钢《0.2%C》，固溶后淬火，得到完全的淬火马氏体，硬度为500HV。还要说明一下，这些硬度值多次不同位置打点得到的是平均值。
这样比较一下，不难发现，马氏体耐热钢得到完全淬火马氏体的硬度要比普通碳
钢高出100HV， 我认为，这仅仅用合金元素微观分布差别造成马氏体微观含碳量差别，进而造成这100HV差别来解释，使有些牵强的。
那么，用碳当量公式时，发现该公式只适用于低合金钢，对于马氏体耐热钢，得到的结果是碳当量2.5%〉〉0.2%， 所以无法解释。
这种情况下，是不是就要修正一下该公式那？
期望你的指点！
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4楼2010-10-13 15:32:41
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