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45CrMoVE钢在美国属于成熟钢种,被用来制造航空航天发动机上的零部件,性能可靠,在我国具有广阔的应用前景。然而45CrMoVE在国内属于新钢种,国内对于它的冶炼工艺、组织转变以及力学性能研究较少。本论文将该钢种在不同热处理制度下的组织变化特点、力学性能变化规律进行研究,同时也为该钢种在工程上进一步应用提供必要的参考,从而为该钢种在国内的推广使用提供可靠的保障。本文主要针对新钢种45CrMoVE钢的热处理工艺(正火+回火)对材料组织和性能的影响进行了研究,并对材料回火后冲击断口形貌进行观察,结合组织变化特点,对45CrMoVE钢冲击韧性变化规律进行了分析。得到以下结论:(1)通过对45CrMoVE钢进行热力学计算,分析得出试验钢中析出相主要为M3C相;(2)水冷态和油冷态的试验钢的组织均为板条马氏体组织。正火处理后采用控速冷却,随冷却速度的下降,其微观组织由板条贝氏体逐渐形成以粒状贝氏体和先共析铁素体为主的混合组织;生成的板条贝氏体数量和尺寸逐步下降,粒状贝氏体数量和尺寸逐步上升,呈条状,先共析铁素体数量较少,变化不大;(3)将控速冷却的试验钢进行回火处理。回火态时的微观组织主要为板条贝氏体和先共析铁素体组成;随冷却速度的下降,板条贝氏体回复而失去板条特征,M/A岛组元分解,最终分解为铁素体和渗碳体的混合物;(4)正火态材料随冷却速度的下降,屈强比由0.63上升至0.71;随后进行回火处理,试验钢的屈强比大幅度上升至0.87左右;(5)正火后空冷处理,随后进行回火。材料的微观组织主要是板条贝氏体、粒状贝氏体先共析铁素体组成的混合组织;随回火温度的升高,板条贝氏体逐渐合并长大,渗碳体不断长大,由细小针状长大到长条状,最后为椭球状;M/A岛随回火温度的升高数量减少,尺寸减小,形状由块状变为粒状最终完全分解,分解产物为铁素体和渗碳体的混合物,先共析铁素体较为稳定;(6)随回火温度升高,材料的强度逐渐下降,塑韧性逐渐上升;低温回火时,韧性较低;超过650℃回火时,材料的韧性大幅度上升;(7)随回火温度的升高,45CrMoVE钢的断口形态由解理断裂转变为全韧窝断裂。在200℃-600℃回火时,45CrMoVE钢的断口呈解理断裂;微观组织中细小贝氏体板条提高材料的韧性、块状的M/A岛能降低材料的韧性、先共析铁素体也能降低材料的韧性;在650℃-700℃回火后,铁素体发生再结晶;M/A岛完全分解为铁素体和碳化物,导致试验钢的冲击韧性大幅度上升。