钢调质连杆的两种金相组织分析

连杆是柴油机重要零件之一，它要求良好的综合力学性能。中碳或中碳低合金钢经调质处理后，具有良好的综合力学性能，因此，连杆常以45钢为材料()，以调质处理为最终热处理工艺，以正火处理为中间热处理工艺，即锻造成形后进行正火处理。实际生产中，一些生产单位考虑经济利益，过分依赖锻造余热正火，不经过金相分析，由于取消了正火处理，加上调质时保温不充分，造成金相组织的不合格或不均匀，直接影响到连杆的力学性能。

在日常工作中发现，以下两种组织与实际生产紧密相联，从一个侧面反映了连杆调质处理的现状和水平。 1网状铁紊体

一般认为，调质组织中因缓冷而析出的铁素体呈网状分布，而碎块状铁素体认为是淬火加热不足的产物。曾对一连杆进行金相分析，试样磨面如图1。结果图1中I区为细致的回火索氏体组织，而H2+2所示的铁素体是因缓冷析出的，但是为什么试样磨面上II?.仔细观察I区的网状铁素体发现，铁素体网空较大而且不光滑，部分呈锯齿状，为魏氏组织或魏氏组织残余，如图3。显然出现魏氏组织和较大的铁素体网孔是组织过热的特征，是锻造成形留下的组织残余。

图1

为证实这一点，对同一批锻造的连杆毛坯抽样进行金相分析，结果为珠光体十网状铁素体+魏氏组织，调质前未进行正火处理。锻造余热正火是解决其残余组织的方法之一，由于某种原因，锻造余热正火控制不好，又不正火处理，锻造残余组织保留到调质处理阶段。由于过热组织()需较高温度正火或退火才能完全

消除，而45钢连杆淬火时为避免开裂和减小变形，淬火温度尽量取下限。这样一来，依靠淬火处理来完全消除过热组织是很困难的，因此网状铁素体和魏氏组织只有部分溶于奥氏体中，未溶部分被保留下来。

图2Ⅰ区组织

因此图2所示的网状铁素体是未溶铁素体，不是缓冷析出的铁素体。主要原因是原始组织不同，如果经过了正火处理，淬火前为均匀的块状铁素体+珠光体组织，那么淬火后的网状铁素体较光滑，网孔小，是在亚温区缓冷而析出的铁素体。如果淬火前存在锻造残余组织，淬火后的网状铁素体不光滑且存在过热组织，那么应该是未溶铁素体。因而解决两者问题的方法不同，前者需提高冷却速度，后者播提高淬火温度或预先进行正火处理。

1?由于加热设备是箱式电炉，考虑到炉门前温度可能稍低于仪表设定温度，为保证产品质量，抽取炉门前的连杆进行金相分析。连杆平放于炉膛内，炉门前的连杆I区相对炉膛，II区温度正常，回火后为正常的索氏体组织，I区温度相应稍低，出现了未溶铁素体。发现问题后，改进了装炉量和装炉方式，炉门口少堆放或不堆放，同时适当提高加热温度，以后一直没有发生上述情况。 2索氏体中的“白块”

调质连杆的金相分析中发现，索氏体中常出现小“白块”，如图3。由于其颜色、形态特征和分布与块状铁素体极其相似，如不小心会将其判定为未溶铁素体()。但仔细观察会发现，“白块”上都有颗粒状分解产物，颜色比周围的索氏体淡。显然，颗粒状分解物是碳化物。在低碳低合金钢的调质组织中经常看到类

似的组织，颜色比较淡的基体()上，分布着细小颗粒状的碳化物，由于碳含量较少，基体颜色较淡。