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45鋼亞溫淬火工藝的實(shí)驗(yàn)研究 熱處理展-工業(yè)爐展-2014第十五屆廣州國際熱處理、工業(yè)爐展覽會-中國效果最好的熱處理工業(yè)爐展
2014年5月11日 熱處理展-工業(yè)爐展-2014第十五屆廣州國際熱處理、工業(yè)爐展覽會-中國效果最好的熱處理工業(yè)爐展 |
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45鋼是我國目前用量較大的普通優(yōu)質(zhì)鋼，其工件的調(diào)質(zhì)熱處理一般均采用傳統(tǒng)工藝，即840℃淬火和高溫回火。但由于45鋼的淬透性較低，水淬時(shí)有變形和開裂傾向，對提高零件質(zhì)量和使用安全非常不利。亞溫淬火理論的出現(xiàn)和應(yīng)用為解決這一問題提供了契機(jī)。亞溫淬火因是在奧氏體與鐵素體共存的雙相區(qū)內(nèi)進(jìn)行，加熱溫度比普通的熱處理溫度低40～80℃，具有降低能耗、提高產(chǎn)品的韌性、減小變形與開裂等優(yōu)點(diǎn)，所以在低、中碳鋼以及低、中碳合金鋼等材料中得到廣泛應(yīng)用。本文進(jìn)行了45鋼常規(guī)淬火和在不同溫度亞溫淬火和回火的熱處理試驗(yàn)，通過性能測試與組織觀察，研究了45鋼亞溫淬火后的組織性能特點(diǎn)，以尋求45鋼獲得最佳力學(xué)性能的熱處理工藝，為生產(chǎn)現(xiàn)場制定合理的工藝制度提供了理論依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)材料取自45鋼熱軋棒材，為減小熱處理后再加工對力學(xué)性能的影響，在熱處理前把試樣加工成三種類型：Φ10mm×100mm拉伸樣，Φ10mm×15mm硬度樣與金相樣，10mm×10mm×55mm標(biāo)準(zhǔn)夏氏V型缺口沖擊試樣。每個溫度點(diǎn)分別處理拉伸試樣、硬度樣、沖擊樣各3個，測試性能后取其平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，對硬度試樣進(jìn)行顯微組織分析。熱處理試驗(yàn)在SX2-2.5-10箱式電阻爐進(jìn)行。將3類試樣各分成4大組，對應(yīng)淬火溫度分別為760、780、810和840℃，在爐中保溫30min后，迅速取出進(jìn)行水淬。每類淬火后試樣又分成5個小組，分別對應(yīng)回火溫度250、350、450、550和650℃，在爐中保溫30min，取出后空冷。
隨淬火溫度的升高(760～840℃)，45鋼的強(qiáng)度、硬度、韌性先升后降，在810℃時(shí)力學(xué)性能最好，超過810℃后強(qiáng)度、硬度逐漸下降。亞溫淬火的強(qiáng)韌化效果在450℃以上回火時(shí)才能發(fā)揮顯著。在試驗(yàn)條件給定的工藝中，以810℃淬火+50℃回火可獲得比較好的強(qiáng)韌性。45鋼強(qiáng)韌性的提高主要是由于殘留未溶的鐵素體使奧氏體晶粒長大受阻，導(dǎo)致基體組織為細(xì)小的板條馬氏體組織，相應(yīng)其力學(xué)性能得到改善。
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