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研究了15Cr2Ni3MoW合金钢金相组织演变过程及其组织形态，明确了该钢的组织形态特点和适应穿孔顶头高性能要求所应有的组织结构模式及与使用性能之间的关系。15Cr2Ni3MoW合金钢生产的顶头具有均匀细小的贝氏体和少量马氏体的复合组织，其表面氧化膜应致密，与基体结合牢固，并以FeO为主要成分。改进顶头的生产工艺后，顶头组织改善，硬度提高，冲击功提高45％，使用寿命提高50％以上。