31CrMoV9 鋼夾雜物和組織觀察

31CrMoV9最早是歐洲牌號的高淬透性中碳合金鋼，該鋼種研發出來時是用于齒輪，后來還用于軸承等。冶煉31CrMoV9鋼的流程為電爐冶煉或真空感應熔煉（EAF/EBT）→爐外精煉（LF）→真空脫氣（VD），冶煉方法和德國其他類型的齒輪用鋼冶煉工藝基本一致。德國的齒輪鋼多為鉻-錳鋼，約有十多個鋼種，為了改善鋼的力學性能，德國的冶金工作者通過調整鋼材中的合金元素來滿足齒輪鋼所需的力學性能，其中30Cr1Mo1V和31CrMoV9是具有代表性的典型鋼種。

北京科技大學的學者為比較國內外成品鋼質量的差距，提高中國該鋼種的冶煉水平，選取不同產地的31CrMoV9鋼，對其中的非金屬夾雜物進行研究。電解鋼樣觀察其中夾雜物的外觀形貌，并對鋼樣進行金相觀察和利用高溫共聚焦顯微鏡觀察鋼樣的組織變化。研究發現，單一成分的夾雜物多為長條狀，而復合夾雜物多為球形。

研究過程所選取的中國生產的鋼材與德國鋼材在夾雜物的數量和形態控制上存在差距，中國生產的鋼材單位面積內夾雜物的數量更多，夾雜物的大小不均勻，形態控制不理想。就成分而言，德國鋼材的夾雜物成分主要是以Al2O3、CaO、MnS等組成的復合夾雜物，而中國鋼材的夾雜物存在著成分的波動性。共聚焦顯微鏡試驗過程中發現，在升溫過程中夾雜物會發生球化現象，降溫過程中，鋼樣開始形成馬氏體組織的溫度有所不同，中國鋼樣為580℃，德國鋼樣為450℃，這與其本身晶體的成分有關，最后的組織為馬氏體+碳化物顆粒+殘余奧氏體。