本文通过试制的“杀爆战斗部”材料25SiMoVB钢的研究，利用光学金相显微镜（带图像分析系统）、膨胀仪、X射线衍射分析、透射电子显微镜及拉伸与冲击等方法，研究了该钢种在不同回火温度下的组织转变与性能变化。发现25SiMoVB回火后残余奥氏体的含量随回火温度升高而下降，在500℃左右其分解基本结束。其残余奥氏体在回火冷却过程中未产生二次淬火现象。25SiMoVB中残余奥氏体抗回火稳定性较低，在240℃左右即开始的低温阶段发生了贝氏体转变。其低温阶段回火后塑韧性明显改善，450℃位置附近存在明显的脆性区间。在其400℃回火后发现存在VC的多晶衍射环，可能是导致材料出现回火脆性的原因之一。

 本文实验用钢采用电渣熔炼制取，加工成φ20mm、φ5mmX50mm、φ25mmX120mm和夏比V（10mmX10mmX55mm）需要的分析样品。样品经920℃奥氏体化后空冷，然后进行了系列回火试验。回火温度选择250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃及650℃；其中500℃及以下温度各回火2小时，550℃以上为1小时。

     在研究回火转变时，用X射线衍射及OTM图像分析仪测定残余奥氏体的变化。OTM图像分析仪测定用样品的制备参考资料〔1〕，采用染色法（20％亚硫酸氢钠水溶液染色），染色至残留奥氏体呈亮白色、铁素体基体呈淡黄褐色、马氏体呈棕褐色。并结合金相法对低温回火样品进行显微组织分析。

本文还采用了膨胀仪进行回火试验研究，确定材料在加热、冷却和回火过程中组织分解及转变问题。电子衍射样品用盐酸、柠檬酸水溶液电解侵蚀。

     本文同时对回火后的样品进行拉伸和冲击等力学性能检测，检测方法按相应国家标准规定执行。

      众所周知，粒状贝氏体组织主要由板条铁素体或/与块状铁素体、M-A岛状相及残余奥氏体构成。在回火过程中，发生变化的主要为残余奥氏体和M-A岛状相。由OTM图像分析仪和X射线衍射测定结果图2，可知，25SiMoVB钢至少从250℃开始其残余奥氏体已开始分解，至500℃左右其分解基本结束。由250℃回火前后的金相照片（图3和图4）进行对比，明显可见这种组织的变化。已有文献指出，奥氏体的稳定性与其成分有着密切关系，但含碳量的影响最为明显，碳含量越高奥氏体的稳定性亦越高。许多研究结果〔2，3〕业已表明岛状奥氏体中的合金元素含量与铁素体基体内含量基本相似，但碳的含量要比基体内高数倍以上，因此奥氏体的稳定性相当高。可是试验钢在250℃回火时，部分奥氏体已发生转变，说明残余奥氏体中的富碳程度相对较低，因而残余奥氏体的稳定性也偏低，其含量在较低回火温度下即开始随回火温度的升高而下降。

     根据奥氏体中富碳的事实，说明粒状贝氏体组织中残余奥氏体不同于一般的钢种，MS点将随着奥氏体中含碳量的升高而降低，因此完全有可能在低温回火的温度范围内残余奥氏体发生贝氏体转变，且其转变的孕育期要比钢种的原始奥氏体短的多〔4〕。同时其转变的产物的硬度值（HV357－397）也基本相符。因此，再结合其回火的金相组织特征可以认为其分解产物也应是贝氏体，至少在低温阶段的分解产物属于贝氏体类组织。

      热膨胀试验表明，25SiMoVB钢在约240℃－485℃范围内其膨胀曲线存在与正常热胀冷缩线形曲线不同的异常变化，即约在240℃－390℃间出现体积膨胀和约在390℃－485℃间出现体积收缩，该膨胀与收缩应同材料中相的变化或者组织的变化存在密切关系。联系前述所做分析，可以认为，240℃－390℃间的体积膨胀主要与残余奥氏体分解转变为贝氏体有关。至于390℃－485℃间的体积收缩，其主要原因可能在于M-A岛中的马氏体分解所致，且在390℃－485℃温度阶段，钢中的残余奥氏体量已经变的很少，由其分解所引起的体积膨胀的已经变得很弱。400℃的等温试验也表明此温度下，体积发生单向收缩反应。当温度再高到500℃以上时，等温试验表明其体积基本不再发生任何反常变化这一方面与残余奥氏体的分解已经结束有关（见图2），另一方面更高温度下，马氏体的分解也已基本完成。同时，图5和图6的冷却曲线显示，试验钢在回火冷却过程中其体积为线性变化，表明残余奥氏体未发生二次淬火现象。

4.2 萃取电子衍射分析

    根据萃取透射电镜分析的结果，在试验钢的正火态样品中发现了Mo2C碳化物的存在，然而在其回火态样品中未发现。根据Mo2C的特性，虽然回火温度升高会发生M02C->M6C的变化〔5〕，但是在回火状态样品中既未发现Mo2C,也为发现M6C，这很可能是由于测试方法本身局限性所造成。

由试验钢各温度回火的测试结果可以看出，除了400℃回火中发现VC多晶外，其余温度都仅发现存在Fe3C类型的碳化物，由此可以认为400℃以上的回火时基体会析出VC，残余奥氏体和马氏体分介析出的为Fe3C；600℃以上各组织分解析出均为Fe3C。

        回火对机械性能的影响

     由25SiMoVB回火后机械性能的测定结果可见，回火对于其强度影响不大，但对于塑性指标的影响明显，这表明该钢的回火性能变化也遵循大多数贝氏体钢的回火性能变化规律，即低温回火塑韧性指标明显改善，温度稍高时存在脆性区间，对于本钢，其脆性区间主要在450℃位置附近。牧正志〔6〕指出V钢中V碳化物的析出虽能引起二次硬化，但冲击值随V碳化物析出量的增加而明显下降，因而25SiMoVB中脆性温度区间的出现可能与钢中碳化钒的析出有关。

（1）25SiMoVB钢的残余奥氏体抗回火稳定性较低，在240℃左右即开始的低温阶段发生了贝氏体转变，该转变导致材料体积发生膨胀。

（2）25SiMoVB中残余奥氏体的含量随回火温度升高而下降，在500℃左右趋于稳定，其分解基本结束，分解产物主要为铁素体相和Fe3C碳化物。其残余奥氏体在回火冷却过程中未产生二次淬火现象。

（3）萃取透射电镜分析在400℃回火后的样品中发现存在VC的多晶衍射环，VC可能是导致材料出现回火脆性的原因之一。

（4）25SiMoVB低温阶段回火后塑韧性明显改善，450℃位置附近存在明显的脆性区间。