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随着钢丝生产工艺的改进,钢丝的强度等级不断提高,材料内部缺陷或者微裂纹的存在在服役过程以及后续加工过程中导致的破坏越来越受到重视,断裂韧性作为反映材料抵抗裂纹失稳扩展能力的重要性能指标被广泛关注。同时针对断裂韧性的研究在讨论裂纹扩展路径以及裂纹扩展功与微观组织特征的关系具有重要作用。本文以珠光体钢为研究对象,通过控制不同的相变条件以获得相应的微观组织,探讨了相变条件对材料微观组织的影响,并通过力学性能测试、准静态断裂韧性测试、冲击韧度测试等,在扫描电子显微镜(SEM)下观察了微观组织、裂纹扩展路径以及断口形貌。通过理论分析建立了微观组织与珠光体钢断裂韧性之间的关系模型,在此基础上对不同微观组织珠光体钢断裂韧性的实验数据进行分析,验证了模型的合理性。研究结果表明,盐浴等温温度是珠光体片层间距大小的主要控制因素,随着等温温度的升高,珠光体片层间距逐渐变大,在不考虑其他影响因素条件下,珠光体钢的断裂韧性随片层间距的变大而降低。奥氏体化温度主要影响材料的晶粒尺寸大小,随着奥氏体化温度的降低,材料的晶粒尺寸逐渐变小,珠光体团尺寸也随着变小。珠光体团的细化,将导致裂纹扩展路径频繁的曲折转向,增加了裂纹扩展阻力,有利于材料断裂韧性的提高。少量的先共析铁素体存在能有效的降低材料裂纹尖端应力,降低裂纹扩展速率,但是大量的先共析铁素体会明显降低材料整体强度,不利于材料断裂韧性的提高。所以,适量的先共析铁素体的存在,有利于材料断裂韧性的提高。建立的珠光体钢微观组织与断裂韧性之间的关系模型与实验结果符合的较好,根据此理论模型能较方便的预测随微观组织的变化,珠光体钢断裂韧性的变化趋势。