30Cr2Ni4MoV低压转子钢的组织遗传特征

30Cr2Ni4MoV钢是目前应用最广泛的汽轮机低压转子材料之一，在热加工过程中易产生晶粒粗大的现象，同时该钢又具有强烈的组织遗 
传效应，严重影响低压转子锻件的使用性能。为了切断粗大组织遗传，细化晶粒，必须对  30Cr2Ni4MoV钢组织遗传特征进行研究，掌握有 
效切断该材料粗大组织遗传的方法，为实现大型锻件内部晶粒细化和均匀化奠定理论基础。 
试验采用30Cr2Ni4MoV汽轮机低压转子钢铸锭，其化学成分见表1。利用Gleeble热模拟试验测得其A 
c1 
和A 
c3 
分别为680、783℃。 
将粗化处理后的试样加热到A 
c1 
～A 
c3 
+70℃（730、750、770、790和900℃）、保温30min（分别编号为1～5号）和保温4h（分别编号 
为  6  ～  10 号）、水淬，并分别经  4%硝酸酒精溶液和过饱和苦味酸溶液腐蚀，然后在光学显微镜下观察其组织形貌及奥氏体晶核形成和长 
大行为。 
试验前先将铸锭按4倍的锻造比锻成尺寸为Φ100mm×1310mm的圆棒，在圆棒上按15mm×15mm×20mm尺寸切取试验所需试样。然后将试样 
做粗化处理（1100℃×2h淬火），并通过腐蚀获得其组织及晶粒形貌，其组织为粗大的板条状马氏体。根据ASTM晶粒度测量标准，测得其 
晶粒度级别为1级。结果表明： 
（1）30Cr2Ni4MoV粗大非平衡组织在重新加热奥氏体化过程中，在A 
c1 
以下温度加热组织发生类回火转变，在板条铁素体束界析出了细 
小均匀的碳化物颗粒；在A 
c1 
～750℃之间，沿板条束界有针状奥氏体晶核形成且长大具有明显取向；在750～790℃之间，在板条束界形 
成针状奥氏体晶核，在原奥氏体晶界及铁素体块界形成球状奥氏体晶核，两种形态奥氏体晶核长大依然具有明显取向；当加热A 
c3 
以上， 
奥氏体晶核以球状形成为主，但在A 
c3 
～910℃之间的球状奥氏体晶核长大仍具有一定取向，而只有当温度升高到930℃时，球状奥氏体晶 
核长大的取向消失。 
（2）无论是针状奥氏体晶核，还是球状奥氏体晶核，其长大的取向性是由于铁素体未发生再结晶。 
（3）奥氏体晶核在长大过程中，不仅针状晶核、针状和球状混合晶核在长大具有遗传效应，当铁素体未发生完全再结晶时形成的奥氏 
体晶核长大也有一定的遗传效应。