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本文对12CrlMoV钢在540℃恒温保持不同时间下的试样进行了拉伸试验和硬度测试的研究。结果表明：随恒温保持时间的延长，σb逐渐升高；σ0． 2、 δ、ψ先降低后升高，在恒温保持500h时达到最小。随着恒温保持时间的延长，试样的硬度呈现出递减的趋势。利用示波冲击试验，研究了12CrlMoV钢在540℃恒温时韧脆转变温度随恒温保持时间的变化规律。结果表明：恒温保持时间小于500h时，韧脆转变温度逐渐升高，脆性增大；保持500h时，韧脆转变温度最高，脆性最大；保持时间超过500h，韧脆转变温度逐渐下降，脆性减小。由金相分析知：12CrlMoV钢在恒温处理前的组织是典型的板条状马氏体，而恒温处理100h后的组织是低碳板条束贝氏体。拉伸断口扫描照片分析表明：12CrlMoV钢恒温处理前，其断口呈纤维状，表现出一定的韧性断裂特征；经恒温保持500h时，试样断口呈现冰糖状形貌，是典型的脆性断裂特征；恒温保持800h时，其断口又出现纤维状形貌。最后，本文对12CrlMoV钢在540℃恒温保持不同时间条件下磷的晶界偏聚现象进行了试验研究和理论分析。利用俄歇能谱分析了晶界处磷的含量，得到了磷的晶界偏聚量随恒温保持时间的变化规律，由此可知12CrlMoV钢在恒温保持500h时其晶界处磷的含量最大。从而揭示了12CrlMoV钢恒温保持回火脆性变化规律的内在原因。根据徐庭栋非平衡晶界偏聚理论中的临界时间公式，计算出临界时间为478． 2h，即磷在晶界处偏聚量达到峰值所需的恒温保持时间为478． 2h。其结果与500h的实验结果非常接近。