含Cr合金化钢组织及性能分析
钢铁材料中主要元素及其对组织和性能的影响
Nb(铌)
为常用的脱氧剂。对铁素体的固溶强化作用仅次於磷,提高钢的电阻率,降低磁滞损耗,对磁导率也有所改善,为硅钢片的主要合金化元素。提高钢的淬透性和抗回火性,对钢的综合力学性能,特别是弹性极限有利。还可增强钢在自然条件下的耐蚀性。为弹簧钢和低合金高强度钢中常用的合金元素。含量较高时,对钢的焊接性不利,因焊接时飞溅较严重,有损焊缝质量,并易导致冷脆;对中、高碳钢回火时易产生石墨化
W(钨)
缩小γ相区,形成γ相圈,在a铁和γ铁中的最大溶解度分别为33%及%。强碳化物形成元素,碳化钨而耐磨
含钨高有二次硬化作用,以及增加耐磨性。其对钢淬透性、回火稳定性、力学性能及热强性的影响均与钼相似,但按重量百分数比较,其作用较钼为弱。对钢抗氧化性不利
Mo(钼)
缩小γ相区,形成γ相圈;在a铁及γ铁中的最大溶解度分别约4%及%。强碳化物形成元素
阻抑奥氏体到珠光体转变的能力最强,从而提高钢的淬透性,并为贝氏体高强度钢的重要合金化元素之一。含量约%时,能降低或抑止其他合金元素导致的回火脆性。在较高回火温度下,形成弥散分布的特殊碳化物,在二次硬化作用。提高钢的热强性和蠕变强度,含Mo2%~3%能增加耐蚀钢抗有机酸及还原性介质腐蚀的能力
当含量超过%时,经固溶处理和时效后可产生时效强化作用。含量低时,其作用与镍相似,但较弱。含量较高时,对热变形加工不利,如超%,在氧化气氛中加热,由於选择性氧化作用,在表面将形成一富铜层,在高温熔并侵蚀钢表面层的晶粒边界,在热变形加工时导致高温铜脆现象。如钢中同时含有超过铜含量1/3的镍,则可避免此种铜脆的发生,如用於铸钢件则无上述弊病。在低碳低合金钢中,特别与磷同时存在时,可提高钢的抗大气腐蚀性能。Cu2%~3%在奥氏体不锈钢中可提高其对硫酸、磷酸及盐酸等的抗腐蚀性及对应力腐蚀的稳定性
实验一平衡态铁碳合金成分、组织、性能之间关系的分析
实验一平衡态铁碳合金成分、组织、性能之间关系的分析1.1典型铁碳合金的平衡组织观察与分析一、实验目的1通过实验能识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织。
2掌握碳含量对铁碳合金平衡组织形貌及相组成比例的影响。
二、实验原理简介利用金相显微镜观察金属的内部组织和缺陷的方法称为显微分析或金相分析。
合金在极其缓慢的冷却条件如退火状态下所得到的组织称为平衡组织。
铁碳合金平衡组织的观察与分析要依据Fe-Fe3C相图来进行。
1室温下铁碳合金基本组织特征1铁素体F 铁素体是碳溶于-Fe中形成的间隙固溶体。
经35的硝酸酒精溶液浸蚀后在显微镜下呈现白亮色多边形晶粒。
在亚共析钢中铁素体呈块状分布当合金的含碳量接近于共析成分时铁素体则呈断续的网状分布于珠光体晶界上。
2渗碳体Fe3C 渗碳体是铁与碳形成的一种化合物。
经35的硝酸酒精溶液浸蚀后在显微镜下为白亮色若用苦味酸钠溶液浸蚀则渗碳体呈暗黑色而铁素体仍为白亮色由此可以区别铁素体和渗碳体。
由于铁碳合金的成分和形成条件不同渗碳体可以呈现不同的形状一次渗碳体是由液相中直接结晶出来呈板条状游离分布二次渗碳体是从奥氏体中析出的呈网状分布在珠光体晶界上三次渗碳体是从铁素体中析出呈窄条状分布在铁素体晶界上。
3珠光体P 珠光体是铁素体和渗碳体的两相复合物。
在平衡状态下它是由铁素体和渗碳体相间排列的层片状组织。
经35的硝酸酒精溶液浸蚀后铁素体和渗碳体皆为白亮色而两相交界呈暗黑色线条。
在不同的放大倍数下观察时组织特征有所区别。
如在高倍600倍以上下观察时珠光体中平行相间的宽条铁素体和细条渗碳体都呈白亮色而两相交界为暗黑色在中倍400倍左右下观察时白亮色的渗碳体被暗黑色交界所“吞食”而呈现为细黑条这时看到的珠光体是宽白条铁素体和暗黑细条渗碳体的相间复合物在低倍200倍以下下观察时无论是宽白条的铁素体还是暗黑细条的渗碳体都很难分辨这时珠光体呈现暗黑色块状组织。
4变态莱氏体Ld 变态莱氏体是珠光体和渗碳体组成的复合物。
GCr15钢的特性
GCr15钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用⒈GCr15钢的特性GCr15钢是在T10A钢的基础上主要加入Cr元素而研制成的。
GCr15钢特性如下：⑴、GCr15钢中加入Cr元素主要是为了提高钢的淬透性，同时固溶于基体强化基体组织。
另外，Cr元素溶入Fe3C中形成复合（Fe、Cr）3C可提高其硬度，增加钢的硬度与耐磨性。
⑵、由于钢中加入单一的弱碳化物形成元素Cr，GCr15钢的力学性能、耐磨性、淬透性和淬火变形不如CrWMn钢。
⒉GCr15钢主要化学成分0.95%~1.05%C、0.25%~0.45%Mn、1.40%~1.65%Cr、0.15%~0.35%Si、≤0.025%P、≤0.025%S。
⒊GCr15钢的热处理工艺GCr15钢相变点为：AC1745℃、Accm900℃、Ar1700℃、Ms235℃。
GCr15钢的始锻温度为1050~1100℃，终锻温度为800~850℃，锻造后空冷至700℃，在砂中冷却或坑中冷却。
GCr15钢常见的热处理工艺热处理工艺工艺参数硬度要求工艺特点不完全退火加热770~790℃，保温后随炉冷却至550℃以下出炉空冷 187~229HBS Ac1745℃，Accm900℃，加热温度应Ac1~ Accm在之间等温球化退火加热770~790℃，680~700℃等温后随炉冷却至550℃以下出炉空冷 187~229HBS 加热温度应在Ac1~ Accm之间，等温温度应低于Ar1700℃线20℃，以获得粒状珠光体组织去应力退火加热600~700℃，保温，空冷 187~229HBS 消除残余应力，消除加工硬化正火加热930~950℃，保温，空冷 302~388HBS 加热温度高于Accm，消除偏析、带状组织、网状组织，细化晶粒淬火加热830~850℃，保温，油冷 62~65HRC 淬火加热温度在Ac1~ Accm之间，Cr元素的溶解，提高淬透性，改善回火稳定性，同时也降低Ms点，有不少残留奥氏体存在下贝氏体等温淬火加830~850℃，240~300℃硝盐浴等温，后出浴空冷 58~62HRC Ms 202℃，等温淬火组织为下贝氏体+碳化物+少量马氏体+极少量残余奥氏体，淬火变形很小，强度高，韧性好回火加热150~190℃，保温2h，炉冷 58~~62HRC 强调硬度取下限，强调韧性取上限调质淬火：加热840~860℃，油冷；回火：加热660~680℃，保温后炉冷或空冷 197~217HBS 高温淬火可以消除碳化物组织缺陷，高温回火得到细小的回火索氏体组织，为再淬火做组织准备，在改善韧性同时，提高强度。
钢的不同组织
常见金相组织和性能1奥氏体A：碳在γ-Fe中的固溶体，在合金钢中是碳和合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体。
塑性很高，硬度和屈服点较低，布氏硬度值一般为170-220HB，使钢中质量体积最小的组织。
在114 7摄氏度时可溶碳2.11%，在727摄氏度时可溶碳0.77%。
2铁素体F：碳与合金元素溶解在α-Fe中的固溶体。
铁素体的性能接近纯铁，硬度低（约为80-100HB），塑性好。
固溶有合金元素的铁素体能提高钢的强度和硬度。
在727摄氏度时，碳在铁素体中的溶解为0.022%，在常温下含碳量为0.008%。
3渗碳体Fe3C：铁和碳的化合物，又称碳化铁。
常温下铁碳合金中碳大部分以渗碳体存在。
渗碳体在低温下有弱磁性，高于21 7摄氏度时消失。
渗碳体的熔化温度为1600摄氏度，含碳量为6. 67%，硬度很高（约为＞700HB），脆性很大，塑性近乎于零。
4、珠光体P：铁素体和渗碳体的混合物，是含碳量为0.77%的碳钢共析转变得产物，有铁素体和渗碳体相间排列的片层状组织。
珠光体的片间距取决于奥氏体分解时的过冷度，过冷度越大形成的珠光体片间距越小。
按片间距的大小，又分为珠光体、索氏体和屈氏体。
由于他们没有本质上的区别，故通称为珠光体。
粗片状珠光体，是奥氏体在650-700摄氏度高温分解的产物，硬度约为190-230HB。
索氏体S，是奥氏体在600-650摄氏度高温分解的产物，硬度约为240-320HB。
屈氏体T，是奥氏体在500-600摄氏度高温分解的产物，硬度为330-400HB。
5、马氏体M，是碳在α-Fe中的过饱和固溶物。
具有很高的硬度（约为640-760HB），很脆，冲韧性低，断面收缩率和延伸率几乎等于零。
由于过饱和的碳使晶格发生畸变，因此马氏体的质量体积较奥氏体大，钢中马氏体形成时产生很大相变应力。
含锰、铬、镍、钼的低合金高强度钢经调制处理后的金相组织为回火低碳马氏体，这种马氏体具有较高的强度和较好的韧性。
C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo元素在钢中的作用与热处理时的影响
1、铬(Cr)铬能增加钢的淬透性并有二次硬化作用。
可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆；含量超过12%时。
使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀的作用。
还增加钢的热强性，铬为不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。
铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度。
降低伸长率和断面收缩率。
当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。
含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。
铬在调质结构钢中的主要作用是提高淬透性。
使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。
含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。
铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性。
有良好的回火稳定性。
在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。
(1) 对钢的显做组织及热处理的作用A、铬与铁形成连续固溶体，缩小奥氏体相区城。
铬与碳形成多种碳化物，与碳的亲和力大于铁和锰而低于钨、钼等．铬与铁可形成金属间化合物σ相(FeCr)B、铬使珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极限溶解度减少C、减缓奥氏体的分解速度，显著提高钢的淬透性．但亦增加钢的回火脆性倾向(2)对钢的力学性能的作用A、提高钢的强度和硬度．时加入其他合金元素时，效果较显著B、显著提高钢的脆性转变温度C、在含铬量高的Fe-Cr合金中，若有σ相析出，冲击韧性急剧下降(3)对钢的物理、化学及工艺性能的作用A、提高钢的耐磨性，经研磨，易获得较高的表面光洁度B、降低钢的电导率，降低电阻温度系数C、提高钢的矫顽力和剩余磁感．广泛用于制造永磁钢D、铬促使钢的表面形成钝化膜，当有一定含量的铭时，显著提高钢的耐腐蚀性能（特别是硝酸）。
若有铬的碳化物析出时，使钢的耐腐蚀性能下降E、提高钢的抗氧化性能F、铬钢中易形成树枝状偏析，降低钢的塑性G、由于铬使钢的热导率下降，热加工时要缓慢升温，锻、轧后要缓冷(4)在钢中的应用A、合金结构钢中主要利用铬提高淬透性，并可在渗碳表面形成含铬碳化物以提高耐磨性B、弹簧钢中利用铬和共他合金元素一起提供的综合性能C、轴承钢中主要利用铬的特殊碳化物对耐磨性的贡献及研磨后表面光沽度高的优点D、工具钢和高速钢中主要利用铬提高耐磨性的作用，并具有一定的回火稳定性和韧性E、不锈钢、耐热钢中铬常与锰、氮、镍等联合便用，当需形成奥氏体钢时，稳定铁素体的铬与稳定奥氏体的锰、镍之间须有一定比例，如Cr18Ni9等F、我国铬资源较少．应尽量节省铬的使用2、钼(Mo)钼在钢中能提高淬透性和热强性。
40Cr热处理工艺及其组织与性能
(Shanx i E lectric Pow er D esign In stitu te, T aiyuan 030001, Ch ina)
Abstract: In the p ap er the op era ting p rincip le and cha racteristics of h igh energy ga s p u lse soo t2b low er a re in troduced. T h is new equ ipm en t is com p a red w ith severa l k ind of conven tiona l o thers on techn ica l and econom ic p rofo rm ance. U sing the new equ ipm en t confo rm s to ou r coun try’s energy po licy and a lso m ay enhance the op era ting reliab ility of the system. It is indisp en sab le to app ly th is new soo t2b low er in new 2bu ilt and rebu ilt bo iler. Key words: h igh energy ga s p u lse soo t2b low er; bo iler; cha racteristics; app lica tion
表 2 40C r 的冲击韧性值 (多试样平均 ak 值)
试样编号 试样
热处理工艺
ak 值 J mm 2
1
40C r 850℃油淬+ 620℃回火
改性高锰钢ZGMn13Cr2组织及性能研究
改性高锰钢ZGMn13Cr2组织及性能研究摘要：在传统高锰钢成分基础上添加铬钼等合金元素得到改性高锰钢zgmn13cr2，水韧处理后测定试验材料的力学性能和耐磨性能，分析磨损时间和冲击功对其加工硬化效果和耐磨性的影响。
结果表明，与zgmn13材料相比，改性高锰钢组织晶粒细小，硬度、韧性和耐磨性能明显提高。
静载荷固定磨料磨损条件下，随着磨损时间增加，合金化高锰钢的耐磨性是传统mn13的1.25倍以上；在2.0j的冲击功下，合金化高锰钢表现出较高的加工硬化效果，其抗冲击磨料磨损性能是传统高锰钢的1.4。
关键词：改性高锰钢组织力学性能冲击磨性中图分类号：tg142.72 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）007-009-031 前言高锰钢具有较高的耐磨性能和冲击韧性，因而被广泛应用于球磨机衬板等易损件。
高锰钢作为耐磨材料，在抵抗强冲击、大压力作用下的磨料磨损或凿削磨损方面，其优异的耐磨性是其他材料所无法比拟的。
高锰钢在较大的冲击载荷或接触应力作用下，其表层迅速产生加工硬化，并有高密度位错和形变孪晶相继生成，从而产生高耐磨的表面层，而此时内层奥氏体仍保持着良好的韧性。
然而，随着现代工业的发展，普通高锰钢已经不能适应某些特殊工况条件的要求，需要进一步提高机械性能和耐磨性能，延长耐磨件的使用寿命。
试验表明，用合金化高锰钢制作的破碎机板锤、锤头、衬板和颚板等耐磨产品的使用寿命和抗磨损能力较普通高锰钢产品有很大的提高。
本文通过加入合金元素对奥氏体高锰钢进行合金化，研究了合金化高锰钢的显微组织、力学性能和耐磨性。
2 实验方法2.1 试样的制备熔炼采用500kg中频感应电炉，原料是废钢、生铁、高碳锰铁、铬铁、硅铁、钼铁、钛铁，用碳粉和硅钙粉作为还原剂，用铝终脱氧。
按照合金成分严格配料，以保证钢液质量，造型工艺为砂型铸造，浇注成标准铸钢楔形试块，高锰钢浇注温度不低于1500℃，改性高锰钢浇注温度1480-1500℃。
40Cr钢的热处理及组织分析
毕业设计（论文）——40Cr钢的热处理及分析专业: 金属材料与热处理技术班级: 金材二班姓名：向星学号：0903140205指导教师：苏光浩武汉工程职业技术学院二零一二年二月摘要随着中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，因而模具材料选择及其热处理工艺的选择已在模具制造业中引起广泛的重视。
模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程。
它对模具的制造精度，模具的强度，模具的制造成本，模具的工作寿命有着直接的影响。
本文在分析模具材料和40Cr钢热处理及金相实验基础上，根据模具的选材条件、试样的材料性质，以及40Cr的热处理工艺和金相组织综合分析，根据实际制订出合理的热处理工艺，并根据实验得出数据进行分析。
这样,能使模具达到良好的使用性能和寿命要求的。
同时，满足经济性要求，降低成本。
关键词：模具材料；热处理；热处理工艺；金相组织；目录前言 (3)第一章绪论 (4)1.1模具制造概况 (4)1.2我国模具的发展与现状 (4)1.3模具选材 (5)1.4合金元素对钢性能的影响 (7)1.5实验目的及意义 (9)1.6研究方案技术路线 (10)第二章 40Cr钢的热处理研究分析 (11)2.1 钢的热处理概况 (11)2.2 40Cr钢的热处理 (12)2.2.1 40Cr钢特性 (13)2.2.2 40Cr钢的物理性能 (14)2.2.3 40Cr钢的化学成分 (14)2.2.4 40Cr钢的调质处理 (15)2.2.5 40Gr热处理实验过程 (15)2.3 热处理实验小结 (24)第三章实验总结 (31)4.1 热处理实验总结 (31)4.2 合金元素对钢的影响分析 (34)谢词 (37)参考文献 (38)前言在国家推动经济体制改革、市场经济和国际接轨的形势下，我国模具制造企业和热处理企业像雨后春笋般的涌现。
而模具制造、热处理技术和使用水平的高低是衡量一个国家工业水平的标志，它在基础工业中占有重要地位。
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含Cr合金化钢组织及性能分析作者：王韶华沈翃国栋冯捷王晓丽来源：《河北工业科技》2018年第06期摘 要：为了研究超高硬度及强度的高速重轨钢，在U75V 钢成分基础上进行了调整和优化，向其中添加一定量的Cr 合金元素，并与原钢种进行了力学性能对比分析，以便得到成本与性能配合最佳的含Cr 合金化重轨钢，使其力学性能优于现有的U75V 重轨钢的性能指标，并且在内、外部质量方面能够满足高速铁路重轨钢的使用要求。
同时利用Thermocalc热力学软件分析了Cr元素的加入对试验钢夹杂析出物的影响，利用金相显微镜和扫描电镜对试验钢微观组织、晶粒度进行观察分析，探究Cr合金元素对试验钢组织性能影响因素。
结果表明：当合金化元素Cr的含量为045%时，重轨试验钢的强度、硬度性能达到最大值;珠光体片层间距最小，晶粒度等级提高，晶粒变得细小。
研究结果对于开发超高强度和硬度级别重轨钢的应用具有一定的参考价值。
关键词：黑色金属及其合金;Cr合金化;强度及硬度;力学性能;组织性能;晶粒度中图分类号：TF764 ;;文献标志码：AMicrostructure and performance of Cr alloy steelWANG Shaohua1， SHEN Hong2， ;GUO Dong3， ;FENG Jie3， WANG Xiaoli4（1.The First Steel Mill， HBIS Group Handan Iron & Steel Company， Handan， ;Hebei 056015， China;2.Faculty of Information Engineering and Automation， ;Hebei College of Industry and Technology， Shijiazhuang， Hebei 050091， China;3.School of Materials Science and Engineering， Hebei University of Science and Technology， Shijiazhuang， Hebei 050018，China;4. Department of Academic Affairs， Baotou Iron & Steel Vocational Technical College，Baotou， Inner Mongolia 014010， China）Abstract：In order to study high-speed heavy rail steel with ultra-high hardness and strength，Cr elements is added to U75V steel. The chemical composition of test steel is optimized， and its mechanical properties are analyzed for obtaining the best Cr alloying steel with optimum cost and performance， and that its mechanical properties are superior to the performance of existing U75V steel.It can meet the operating requirements of high speed heavy rail both in outside and inside qualities. Thermodynamic software Thermocalc is used to analyze the influence of Cr element addition on the exhalation of test steel. The microstructure and grain size of test steel are observed and analyzed by metallographic microscope and SEM. Influence of Cr on test steel structure and properties is investigated. When the content of Cr is 0.45%， the strength and hardness of test steel reach the maximum value， the pearlitic laminates have the smallest spacing， the grain grade is improved， and the grain size becomes small. Therefore， this study could provide reference for the application of heavy rail steel.Keywords：black metal and its alloys;Cr alloying steel;strength and hardness; mechanical performance;microstructure and performance; grain size目前，世界各國对钢轨性能的研究主要集中在高强度、高耐磨性上，但以C，Si，Mn，Cr，Nb为合金成分的钢轨研究还鲜有报道。
本文从钢铁材料角度开发研究了由新型材料制成的重轨钢，即在U75V重轨钢中加入适量的Cr合金元素，以降低新型重轨钢的成本，提高其强度和硬度，使其力学性能和相关服役性能均好于现有的U75V重轨钢的性能指标，并且在内、外部质量方面能够满足铁路钢轨的使用要求，研究新型重轨钢有非常重要的现实意义。
1 含Cr合金化高速重轨钢化学成分优化对于铁路重载运输线路上使用的重轨钢，特别是超高强度和硬度级别的高速重轨钢的组织性能的要求越来越高[1-2]。
为力求开发出高力学性能、低成本的含Cr合金元素高速重轨钢，本文在U75V重轨钢基础上对新产品的成分要求进行了相应的调整和优化[3-6]，分别设计了4种不同Cr含量（质量分数，下同）的试验钢，以求得到成本与性能配合最佳的含Cr合金化重轨钢。
表1为试验高速重轨钢设计化学成分。
2 含Cr合金化高速重轨钢力学性能分析以某厂生产的U75V钢作为熔炼母料，在此基础上适当配加硅铁、锰铁、铌铁、电极石墨、工业纯铁和稀土等，利用25 kg中频感应炉冶炼→铸锭→轧制（小型轧机上进行）。
实际测得的力学性能见表2。
表2为4种试验钢抗拉强度和屈服强度的试验结果。
由表2中数据分析得出：随着Cr含量增高，试验钢的抗拉强度、屈服强度和硬度均有不同程度的提高，而钢的延伸率及冲击性能变化不大。
当Cr含量小于0.45%时，随Cr含量的增加，试验钢的抗拉强度由980 MPa提高到1 148 MPa，试验钢的屈服强度由643 MPa提高到693 MPa;试验钢的硬度由HB 308提高到HB 333。
当Cr含量增加超过0.45%后，试验钢的抗拉强度、屈服强度均又有所下降。
这说明，试验钢中一定含量的Cr会改善钢的强度、硬度性能。
这是由于铬和铁形成连续的固溶体，与碳形成多种碳化物[7-10]。
由表2中数据还可以得出：在试验钢中加入Cr不能明显提高冲击功。
这一结果表明，Cr 对重轨钢冲击性能的影响与对拉伸性能的影响具有类似的规律性。
随着含Cr量的增加，重轨试验钢的强度、硬度性能呈现增加的趋势。
但是当Cr含量增加至超过0.45%后，重轨试验钢的强度呈现减小的趋势。
利用合金热力学软件[11-15]，通过计算得出图1曲线。
由图1可知：Cr含量对AlN相的析出温度与最大析出摩尔分数影响最大，Cr含量越高，AlN相的析出温度与最大析出摩尔分数越低，但是当Cr含量增加至超过0.45%后，Cr含量增加后AlN相的析出温度与最大析出摩尔分数反而上升。
AlN相是钢中产生的夹杂相，析出摩尔分数越大，对钢的强度、硬度影响越不好。
3 含Cr合金化高速重轨钢组织分析试样经处理、打磨抛光后用质量分数为4%的硝酸酒精腐蚀，然后用光学显微镜观察试样组织。
重轨钢属于珠光体型钢[16-18]，试验钢试样在高倍扫描电镜观察下的显微组织是极其细小的片状珠光體组织，每个试样上选取5个不同的区域，对所拍摄的组织照片进行处理，对每个区域进行测量，画出电子标尺，如图2、图3所示，得到珠光体平均片层间距值，分析其对组织性能的影响。
图2依次是0-Cr，1-Cr，2-Cr和3-Cr试验钢组织片层间距的显微照片。
通过比较图2和图3可知，随着试验钢Cr含量的变化，重轨钢珠光体片层间距发生明显变化。
随着Cr含量的增高，试验钢的珠光体片层间距不断缩小。
当Cr含量增加至045%后，试验钢的珠光体片层间距由0.46 μm降低至0.33 μm，片层间距显著细化，其原因是Cr对奥氏体冷却转变影响强;但当Cr含量超过045%后，随着Cr含量的增高，试验钢的珠光体片层间距由033 μm升高至0.42 μm，其原因为Cr对奥氏体冷却转变影响变弱造成的。
Cr和Fe能形成连续的固溶体，与碳形成多种碳化物。
铬能取代一部分铁而形成复合合金渗碳体（Fe， Cr）3C。
铬的复杂碳化物（Cr， Fe）7C3，（Cr， Fe）23C6对钢的性能有明显的影响，尤其是钢的耐磨性。
为了提高重轨钢强度，多采用加入合金元素Cr来强化的方法。
当Cr含量在一定范围内，随着Cr含量的增加，重轨钢强度提高，塑性基本不变。
Cr使CCT 曲线向右移动[19-21]，在相同冷速下能获得片间距更加细小的珠光体组织，从而提高强度。
因此，含Cr合金化再加上热处理是提高钢轨性能的较佳方法之一。
4 含Cr合金化高速重轨钢晶粒度分析将含Cr试验钢试样磨样制备，利用金相显微镜和扫描电镜观察其微观组织，如图4所示，表3是含Cr试验钢的晶粒度等级。
由图4知，0-Cr钢晶粒度等级为6级～6.5级，相应珠光体组织片层间距值为0.46 μm;1-Cr 钢晶粒度等级为6.5级～7级，相应珠光体组织片层间距值为0.44 μm;2-Cr钢晶粒度等级为7级～7.5级，相应珠光体组织片层间距值为0.33 μm;3-Cr钢晶粒度等级为6.5级～7级，相应珠光体组织片层间距值为0.42 μm。
经对比可知：随Cr含量增加，珠光体片层间距逐渐变小，晶粒度等级逐渐提高，晶粒变得细小。
但是当Cr含量增加至超过0.45%后，珠光体片层间距变大，晶粒度等级降低，晶粒变得粗大。