《表2 回火态合金钢(0.019%Zr)断口韧窝中第二相元素组成》

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《Zr微合金化对Fe-Cr耐磨合金钢组织及力学性能的影响》

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图11为含0.019%Zr合金钢淬火态和回火态冲击断口的SEM形貌。由图可知，淬火态含0.019%Zr合金钢呈现为准解理断裂，而回火后试样呈现韧性断裂，且韧窝中存在着第二相，说明韧窝优先在该第二相中形核长大。通过对韧窝中第二相进行EDS能谱分析得知该第二相为含Zr的夹杂物，成分如表2所示。因为淬火态合金钢存在内应力，且基体的韧性不足，当发生冲击断裂时，裂纹会在基体上扩展。回火态合金钢由于基体塑性良好，裂纹会优先在夹杂物中形核长大，最终形成韧窝。第二相的形状对合金钢的韧性有影响，Zr的加入可以改善材料内夹杂物的形状，使夹杂物球化，降低长条状夹杂物对合金钢韧性的影响。因此，在本文试验范围内，Zr含量越多，材料的冲击性能越好。