30Cr2Ni4MoV鋼是目前應(yīng)用最廣泛的汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子材料之一，在熱加工過程中易產(chǎn)生晶粒粗大的現(xiàn)象，同時(shí)該鋼又具有強(qiáng)烈的組織遺傳效應(yīng)，嚴(yán)重影響低壓轉(zhuǎn)子鍛件的使用性能。為了切斷粗大組織遺傳，細(xì)化晶粒，必須對(duì)30Cr2Ni4MoV鋼組織遺傳特征進(jìn)行研究，掌握有效切斷該材料粗大組織遺傳的方法，為實(shí)現(xiàn)大型鍛件內(nèi)部晶粒細(xì)化和均勻化奠定理論基礎(chǔ)。

試驗(yàn)采用30Cr2Ni4MoV汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子鋼鑄錠，其化學(xué)成分見表1。利用Gleeble熱模擬試驗(yàn)測得其A_c1和A_c3分別為680、783℃。

將粗化處理后的試樣加熱到A_c1～A_c3+70℃（730、750、770、790和900℃）、保溫30min（分別編號(hào)為1～5號(hào)）和保溫4h（分別編號(hào)為6～10號(hào)）、水淬，并分別經(jīng)4%硝酸酒精溶液和過飽和苦味酸溶液腐蝕，然后在光學(xué)顯微鏡下觀察其組織形貌及奧氏體晶核形成和長大行為。

試驗(yàn)前先將鑄錠按4倍的鍛造比鍛成尺寸為Φ100mm×1310mm的圓棒，在圓棒上按15mm×15mm×20mm尺寸切取試驗(yàn)所需試樣。然后將試樣做粗化處理（1100℃×2h淬火），并通過腐蝕獲得其組織及晶粒形貌，其組織為粗大的板條狀馬氏體。根據(jù)ASTM晶粒度測量標(biāo)準(zhǔn)，測得其晶粒度級(jí)別為1級(jí)。結(jié)果表明：

（1）30Cr2Ni4MoV粗大非平衡組織在重新加熱奧氏體化過程中，在A_c1以下溫度加熱組織發(fā)生類回火轉(zhuǎn)變，在板條鐵素體束界析出了細(xì)小均勻的碳化物顆粒；在A_c1～750℃之間，沿板條束界有針狀?yuàn)W氏體晶核形成且長大具有明顯取向；在750～790℃之間，在板條束界形成針狀?yuàn)W氏體晶核，在原奧氏體晶界及鐵素體塊界形成球狀?yuàn)W氏體晶核，兩種形態(tài)奧氏體晶核長大依然具有明顯取向；當(dāng)加熱A_c3以上，奧氏體晶核以球狀形成為主，但在A_c3～910℃之間的球狀?yuàn)W氏體晶核長大仍具有一定取向，而只有當(dāng)溫度升高到930℃時(shí)，球狀?yuàn)W氏體晶核長大的取向消失。

（2）無論是針狀?yuàn)W氏體晶核，還是球狀?yuàn)W氏體晶核，其長大的取向性是由于鐵素體未發(fā)生再結(jié)晶。