“零保温”淬火工艺对40Cr钢组织与性能的影响

发布时间：2021-08-30 12:21

　　研究了不同温度"零保温"淬火工艺下,40Cr钢的显微组织与性能的变化规律。结果表明,在850⁹10℃下"零保温"淬火和550℃回火后,40Cr钢的硬度、抗拉强度和冲击吸收能量随温度的升高先增加后降低。890℃"零保温"淬火和550℃回火时,钢的硬度、抗拉强度和冲击吸收能量达到最高值,这些性能均优于同温度下保温淬火时试验钢的性能。40Cr钢"零保温"淬火性能的提高与其淬火后得到的细小板条状马氏体组织、奥氏体晶粒的细化和奥氏体中碳浓度分布不均匀有关。 

【文章来源】：金属热处理. 2020,45(08)北大核心CSCD

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【部分图文】：

40Cr钢的退火组织

图2为850和890℃“零保温”淬火和550℃回火后拉伸试样断口的宏观与微观形貌。从图2中可以看出，断口为典型的杯锥状断口，拉伸过程中试样从中心起裂形成纤维区，逐渐向外扩展形成放射棱，在试样的表面形成与轴向成45°角的极小剪切唇。在图2(b)的宏观形貌中试样的纤维区明显，说明裂纹快速扩展时尺寸较大，试样具有较好的韧性。图2(a)中纤维区要小的多，说明裂纹尺寸较小时就出现快速扩展，主要是因为试样韧性不如图2(b)所示试样好。在微观形貌中图2(a)试样韧窝数量较少，在局部有解理断裂的痕迹，二次裂纹尺寸较大。图2(b)试样韧窝数量多且细小，看不到解理断裂的痕迹，微观形貌起伏较大，是因为断裂过程中试样的塑性变形造成的[6-7];断口中二次裂纹较细小。2.3 淬火温度对显微组织的影响

图3为40Cr钢在850和890℃下“零保温”淬火和550℃回火后的显微组织，从图3中可以看出850℃“零保温”淬火及550℃回火后，试样的显微组织中有较多的铁素体。890℃“零保温”和550℃回火后，试样的显微组织为回火索氏体，基本观察不到未溶铁素体。说明“零保温”淬火的加热温度对40Cr钢的淬火组织影响显著。随着“零保温”淬火温度的升高，40Cr钢奥氏体化程度增加，铁素体含量逐步减少，淬火后马氏体含量增加，钢的强度、硬度提高。另外“零保温”淬火条件下，加热温度高，高温下停留时间短，形成的奥氏体晶粒细小，产生细晶强化作用，也使钢的强度和硬度升高。由于“零保温”淬火省去了奥氏体均匀化时间，晶粒内碳浓度起伏较大，碳元素分布不均匀[4]。文献[8]指出，奥氏体中不同碳浓度微区的Ms点不同。低碳微区Ms点较高，淬火冷却过程中首先形成马氏体;高碳微区Ms点较低，后生成马氏体。马氏体转变具有非等温特性，由于形成的温度不同，马氏体片不能穿越不同的浓度微区而长大，因此马氏体组织被细化，回火后其组织也就越细小。3 结论

【参考文献】：
期刊论文
[1]热处理工艺对30MnCrNiMo高强钢组织与性能的影响[J]. 耿文远,高平,王凡,张鸣一,田迎春.  金属热处理. 2020(01)
[2]回火温度对30CrMnSiA钢力学性能的影响[J]. 吴子恺,陈伟,周海铭,向剑波,罗丰华.  金属热处理. 2019(02)
[3]采煤机截齿“零保温”淬火热处理工艺研究[J]. 王永刚.  热加工工艺. 2019(02)
[4]“零保温”淬火的应用[J]. 马连喜,郑业方,姜影.  金属热处理. 2017(12)
[5]零保温淬火对45钢机械性能的影响[J]. 李海青,童世合.  青海大学学报(自然科学版). 2013(03)
[6]25MnV钢“零保温”淬火状态下的组织与性能[J]. 李安铭,黄丽娟,王向杰,李小飞,陈昊.  热加工工艺. 2007(06)
[7]40Cr热处理工艺及其组织与性能[J]. 傅璞.  机械工程与自动化. 2005(05)
[8]结构钢淬(正)火热处理零保温探讨[J]. 朱凤艳,李春凤.  沈阳工业大学学报. 2003(03)



本文编号：3372767