以SWRS82B鋼為研究對象，制定熱處理工藝：將試樣奧氏體化后在低溫鹽槽停留短時間后馬上進入高溫鹽槽等溫，目的是增加珠光體轉變過冷度，提高珠光體形核率，減小珠光體團尺寸，從而探索高碳珠光體鋼力學性能與顯微組織尺寸之間的關系。結果表明，珠光體鋼強度指標主要由珠光體片層間距決定。晶粒尺寸明顯影響塑性指標，晶粒尺寸越小塑性指標越高，而當晶粒尺寸相近時，珠光體團尺寸越細小斷面收縮率越高。
珠光體組織是結構鋼中的重要組織之一，前期國內外研究對珠光體片層間距和原奧氏體晶粒及珠光體團尺寸等參數與力學性能指標進行了探索，細化珠光體亞結構組織，提高其綜合力學性能的研究已較為廣泛。Elwazri對過共析(高碳)珠光體鋼的研究表明，細小的片層間距有利于過共析珠光體鋼強度的提高，而細化原奧氏體晶粒則有利于其塑韌性的提高。Korda的試驗指出，細珠光體團有利于提高基體疲勞裂紋擴展阻力。文獻指出，拔制過程中珠光體所有鐵素體及滲碳體片會轉向拔制方向。組織細化后，單位體積內鐵素體及滲碳體片取向不利的珠光體團得到細化，使局部產生大量塑性變形引起應力集中的可能性減少。
目前文獻報道的團尺寸的細化均是在實現原奧氏體晶粒細化的基礎上或是降低珠光體相變溫度來實現的，如細化原奧氏體晶粒尺寸，珠光體晶界形核率增加也會細化珠光體團尺寸；不同的等溫溫度也會得到不同尺寸的珠光體團，但是其片層間距也會有較大變化。因此較難把握珠光體具體尺寸因素與性能的關系。本文制定了特定的熱處理制度，比較了團尺寸與其性能變化的相關聯系，結果將有助于珠光體鋼組織控制研究。
1、試驗材料及方法
試驗所用材料為國產SWRS82B鋼盤條，直徑為12.5mm，主要成分(質量分數，%)為：0.80C，0.21Si，0.77Mn，0.20Cr，余量Fe。截取150mm長試樣分成3組。采用箱式電阻爐加熱，同時兩鹽槽溫度分別控制在380℃及550℃，通過前期的試驗結果分析后，制定了熱處理工藝見表1。
表1 SWRS82B鋼熱處理工藝
No.1、No.2工藝采用1000℃保溫1h是希望得到較大尺寸晶粒，進入鹽槽前將溫度隨爐降至860℃保溫20min為了與No.3工藝進入鹽槽前奧氏體化溫度一致。No.2工藝中，在進入最終550℃鹽槽等溫前，先進入了380℃鹽槽保溫<3s，再快速進入550℃鹽槽(間隔時間低于1s，熱處理過程中每組試樣均用鐵絲綁在一起)。這是經過前期低溫保溫溫度及保溫時間的摸索，得到的有效工藝參數，目的是瞬間提高試樣過冷度，在還未發生相變時馬上又進入550℃鹽槽，提高珠光體相變形核率，細化團尺寸。由于試樣最終等溫溫度都在550℃，因此片層間距相差不大。最終試驗結果也說明該工藝對細化珠光體團尺寸具有一定作用。3組熱處理試樣分別加工成7mm的圓柱拉伸試樣(No.2組試樣表面冷速快的基體被加工去除)，在Instron8501萬能試驗機上進行拉伸性能試驗。金相試樣表面打磨和拋光后用3%的硝酸酒精溶液侵蝕，在KYKY2800B型掃描電鏡(SEM)上進行組織及斷口觀察。奧氏體晶粒度采用飽和苦味酸水溶液進行腐蝕。片層間距及團尺寸測量采用多張SEM照片通過截線法進行測量，然后取平均值。晶粒尺寸采用光學組織圖片進行截線測量。
結論
1)試驗鋼奧氏體化后快速過冷到低溫，再迅速在550℃等溫熱處理，可得到與直接550℃等溫試樣相近的珠光體片層間距，而珠光體團尺寸可得到一定程度上的細化。這是由于快速過冷處理增加過冷度，提高珠光體形核率所致；
2)珠光體鋼抗拉強度主要由珠光體片層間距控制，當珠光體片層間距相差不大時，即使晶粒尺寸及珠光體團尺寸不一致，其抗拉強度指標也相近；
3)珠光體團尺寸也是影響珠光體鋼塑性指標的重要組織參數。當珠光體鋼晶粒尺寸與片層間距相近時，珠光體團尺寸較細小的試樣具有更高的斷面收縮率。
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