鋼板熱處理工藝論文范文

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1淬火加熱溫度對組織與硬度的影響

將1～3號鋼板試樣分別加熱到790、850和890℃，保溫60min后出爐用水冷卻至320～400℃，然后在空氣中冷卻至室溫。35CrMo鋼板淬火后的顯微組織如圖1所示。由圖1可知，兩種加熱溫度保溫后的淬火組織截然不同。圖1(a)所示組織中有鐵素體、退化的珠光體，也有馬氏體與貝氏體。原因是790℃的淬火溫度低，沒有完全進入奧氏體區，在冷卻過程中形成的珠光體在加熱過程中沒有完全溶解，而鐵素體也沒有完全奧氏體化。所以淬火時由于奧氏體中碳含量少，形成的馬氏體量也少，鋼的硬度低。850℃溫度下淬火時，鋼的奧氏體化完全，奧氏體中含碳高，其淬火性能好，形成M+B，所以硬度遠高于圖1(a)對應組織的硬度。由圖1(c)可知，890℃溫度下淬火，鋼的奧氏體化完全，其淬火后組織與850℃相似。淬火后，對1～3號試樣分別取樣后根據GB/T230．1—2004《金屬洛氏硬度試驗第1部分:試驗方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺)》標準進行洛氏硬度測試，測得1～3號試樣的硬度分別為35、47、48HRC。由硬度測試結果可知，淬火加熱溫度高，淬火組織硬度大，但當淬火溫度超過850℃時，淬火后組織以及硬度變化不大。790℃加熱后淬火時，由于組織沒有完全奧氏體化，實際生產中不宜采用該溫度。綜合考慮可知，850℃的淬火加熱溫度較為理想。

2回火溫度對組織與性能的影響

將850℃淬火后的鋼板(2號試樣)再均分為3個試樣，分別在550、620、660℃下保溫100min進行回火，考察不同回火溫度對35CrMo鋼組織與性能的影響。35CrMo鋼不同溫度回火后的顯微組織如圖2所示。由圖2可見，在水冷淬火時，隨著回火溫度的提高，淬火組織中碳化物不斷球化，原淬火組織中的馬氏體和貝氏體板條簇方向性減弱。對850℃淬火后不同溫度保溫100min回火后的3個試樣分別取樣測試其硬度，結果如表2所示。由表2可知，從550℃開始，隨著回火溫度的升高，回火的硬度呈下降的趨勢。550℃回火時鋼板硬度過大，而660℃回火時鋼板硬度過小。綜合考慮不同熱處理工藝下35CrMo鋼的組織和硬度情況，將850℃×60min水冷淬火+620℃×100min回火作為現場生產工藝。為更深入細致地了解35CrMo鋼在850℃水冷淬火、620℃回火條件下的精細組織，對此條件下處理后的試樣進行了透射電鏡觀察，結果如圖3所示。圖3(a)～(b)反映出在35CrMo鋼在850℃淬火、620℃回火條件下組織中為板條狀馬氏體+貝氏體組織。由圖3(c)可知，在回火組織中依然有大量的位錯存在，這些位錯的存在是保證試驗鋼強度和硬度的原因之一。在回火組織中還有大量析出的短條棒狀碳化物(見圖3(d))，因其尺寸較小，無法在透射電鏡下進行能譜分析，由于此鋼中有1．0wt%左右的Cr的存在，推斷分析可能是合金碳化物(Fe，Cr)3C或者Cr的碳化物。

3現場應用

根據以上試驗結果，將850℃×60min水冷淬火+620℃×100min回火作為35CrMo鋼板現場生產的調質工藝。萊鋼寬厚板廠2013年共生產100mm厚度35CrMo鋼板超過10000t，性能穩定，為企業創造了良好的經濟效益。

4結語

本文研究了不同調質工藝對35CrMo鋼板組織及性能的影響。由試驗結果可知，790℃淬火加熱時因為沒有完全奧氏體化，造成淬火后組織不均勻，有鐵素體及珠光體出現，影響隨后的回火組織及回火鋼的硬度均勻性;當淬火溫度大于850℃時，鋼板組織與850℃時變化不大。在550～660℃范圍內，隨回火溫度升高，試驗鋼的硬度降低。最終確定850℃×60min水冷淬火+620℃×100min回火作為現場生產調質工藝。利用該生產工藝生產35CrMo鋼板超過10000t，鋼板組織良好、性能穩定，為企業創造了良好的經濟效益。

作者：劉軍剛單位：山鋼集團萊蕪鋼鐵集團有限公司寬厚板事業部