38CrMoAL圓鋼是一種中碳合金鋼，廣泛應(yīng)用于重要結(jié)構(gòu)件的制造。由于該材料含鋁，特別適合滲氮處理，是典型的滲氮鋼。一般零件的加工工藝流程為：粗加工—預(yù)先熱處理—半精加工—消除應(yīng)力—滲氮—精磨。滲氮處理時(shí)，原始組織對(duì)滲氮層的組織性能有很大影響。由于工件大小不同，化學(xué)成分的差異，工件淬火冷卻條件的限制等各方面的原因，38CrMoAL圓鋼在淬火后特別是較大工件淬火后經(jīng)常得到粒狀貝氏體組織，本文主要對(duì)粒狀貝氏體對(duì)滲氮層組織及性能的影響進(jìn)行分析。 　　2粒狀貝氏體對(duì)滲氮層組織的影響 　　2.1粒狀貝氏體的形成 　　鋼在進(jìn)行相變時(shí)，其相變產(chǎn)物與鋼中的合金元素有很大關(guān)系。在38CrMoAL圓鋼中，Al能加速貝氏體轉(zhuǎn)變，Mo對(duì)奧氏體分解為珠光體有強(qiáng)烈的抑制作用，Mo是貝氏體鋼基本的添加元素之一，所以38CrMoAL圓鋼在鍛造空冷時(shí)經(jīng)常獲得貝氏體組織[1]，淬火時(shí)由于冷卻速度不夠快也會(huì)得到貝氏體組織。由于粒狀貝氏體的形成溫度稍高于上貝氏體，38CrMoAL圓鋼在一定的連續(xù)冷卻條件下，經(jīng)常獲得粒狀貝氏體。粒狀貝氏體是由塊狀(等軸狀)鐵素體和富碳的奧氏體區(qū)所組成，由于其中富碳奧氏體一般呈顆粒狀故而得其名。實(shí)際上富碳奧氏體可能是小島狀、小河狀等不規(guī)則形狀，富碳奧氏體中的合金元素含量與鋼中平均含量接近，富碳奧氏體區(qū)可分布在鐵素體晶粒內(nèi)，也可分布在鐵素體晶界上。富碳奧氏體在連續(xù)冷卻過(guò)程中，由于冷卻條件和過(guò)冷奧氏體穩(wěn)定性不同，其轉(zhuǎn)變有三種情況[ 2 ]： 　　(1)部分或全部分解為鐵素體和碳化物； 　　(2)部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這種馬氏體的碳含量甚高，含有精細(xì)的孿晶，馬氏體+ 殘余奧氏體統(tǒng)稱為“M-A”組成物； (3)可能全部保留下來(lái)成為殘余奧氏體。在室溫下通常以存在“M-A”組成物情況較多。 　　2.2粒狀貝氏體對(duì)滲氮層組織的影響 　　2.2.1粒狀貝氏體對(duì)滲氮層表面化合物層的影響 　　該組織的存在導(dǎo)致38CrMoAL圓鋼滲氮處理后滲層表面出現(xiàn)脆性的針狀、網(wǎng)狀氮化物。在經(jīng)典理論中，只有脫碳層中的鐵素體在滲氮時(shí)，由于氮在鐵素體中有較大的擴(kuò)散速度，使表面脫碳層中鐵素體含有較高濃度的氮，從而得到須狀、針狀和網(wǎng)狀ε相氮化物，這與粒狀貝氏體中的鐵素體是由許多板條狀鐵素體組成有關(guān)。