熱處理工藝對鋼沖擊性能的影響

 

在Ac1～Ac3之間淬火的熱處理工藝稱為亞溫淬火，亞溫淬火能提高材料的沖擊性能，對于需要高韌性的工況環境，這是一種比較優良的淬火工藝，由于亞溫淬火的加熱溫度低，縮短了加熱時間，提高了生產效率，因此應用較為廣泛，高端液壓支架所用的油缸材料鋼，采用亞溫淬火工藝，得到最佳的硬度與韌性配合。

 

試驗材料采用外購的熱軋無縫鋼管，用光譜分析儀對試樣進行分析，鋼的化學成分（質量分數，%）為0.31C、0.99Mn、1.02Cr、1.03Si、0.028S、0.032P，余量Fe。用DK7740電火花線切割機床把材料切割成15mm×15mm×15mm的立方體試樣，用HRC-150A型硬度計測量硬度，測量3次取平均值；按照GB/T229-2007《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法》的規定，把材料加工成10mm×10mm×55mm的U型缺口沖擊試樣，用JB-300型擺錘沖擊試驗機測量沖擊吸收能量；用金相顯微鏡觀察顯微組織；用透射電鏡觀察組織形貌。

為了研究30鋼不同淬火工藝的硬度和沖擊性能，選取兩種熱處理工藝進行研究。第①種工藝是常規淬火工藝，淬火溫度為910℃，回火溫度按照230、330、430、530、630℃選取。第②種工藝為910℃淬火+630℃回火+810℃亞溫淬火，在810℃亞溫淬火后，回火溫度按照230、330、430、530、630℃選取。研究結果表明：

（1）鋼在910℃常規淬火后，顯微組織是馬氏體+殘留奧氏體，在910℃淬火+630℃回火+810℃亞溫淬火后，顯微組織是細小的板條馬氏體+鐵素體+殘留奧氏體。

    （2）在230～630℃范圍內，隨回火溫度的升高，常規淬火和亞溫淬火的硬度均逐漸下降，在630℃回火時，常規淬火和亞溫均具有硬度最小值24和22HRC。

    （3）在230～630℃范圍內，隨著回火溫度的升高，常規淬火的沖擊吸收能量曲線呈現“W”形狀；而亞溫淬火的沖擊吸收能量則隨著回火溫度的升高而單調增加，在630℃回火時，具有最高的沖擊吸收能量119J，得到最佳的硬度和韌性配合。