鋼的臨區(qū)熱處理_上_

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1、1期6夕鋼的臨界區(qū)熱處理讓)徐佐仁(交通大學(xué))[摘要】鋼的臨界區(qū)熱處理的發(fā)展已有近廿年的歷程,初期的進(jìn)展是緩慢的,七,十年代后由于它在改善韌性和抑制回火脆性方面的良好效果被用來改進(jìn)高強(qiáng)度鋼和,,超高強(qiáng)度鋼的強(qiáng)韌性配合解決大銀件回火脆性問題以及提高低溫鋼的低溫韌性。在進(jìn)一步發(fā)揮材料潛力方面取得了可喜的成果鋼的臨界區(qū)熱處理開始受到材料科,學(xué)工作者的普遍重視對(duì)臨界區(qū)熱處理的理論基礎(chǔ)奧氏體逆轉(zhuǎn)變的機(jī)制和動(dòng)力,關(guān)子塑性第—,學(xué)開展了試驗(yàn)研究二相在復(fù)相鋼中對(duì)性能的影響機(jī)構(gòu)進(jìn)行了探索現(xiàn),、、在臨界區(qū)熱處理正以前所未有的規(guī)

2、模在美國(guó)瑞典日本與蘇聯(lián)等地蓬勃地開展。由于臨界一一著區(qū)熱處理能夠分別使錳鉑硼系列低合金高強(qiáng)度鋼和錳系低溫鋼的韌、,性或低溫韌性達(dá)到或接近含鑲高強(qiáng)度鋼或12腸Ni9帕Ni低溫鋼的水平彌補(bǔ)了因,減免鎳所帶來性能上的損害所以對(duì)發(fā)展立足于我國(guó)富產(chǎn)元素的高強(qiáng)度鋼和低溫鋼。,方面是有著重要意義的本文扼要地綜述了臨界熱處理近年來的研究和發(fā)展分析了臨,界區(qū)熱處理對(duì)鋼力學(xué)性質(zhì)的影響與組織轉(zhuǎn)變的關(guān)系肯定了細(xì)化晶粒和塑性第二,,相的各自貢獻(xiàn)并根據(jù)我們自己的工作提出了確定臨界區(qū)熱處理最佳工藝參數(shù)的途徑。、,專利和〔?一,年代以來研

3、究不斷增多l(xiāng)9]重點(diǎn)..口一在于利用這種熱處理工藝來提高韌性和抑制前呂。大截面鍛件的可逆回火脆性這種工藝還用《亞‘,‘:”。鋼的臨界區(qū)再加熱淬火(或稱溫淬來減少淬火變形201縮短軟化退火時(shí)間》、、、火《二相區(qū)復(fù)淬處理》《二相區(qū)再加熱淬獲得高強(qiáng)度高韌性的多相組織的低碳或無。。,〔韶“’。,火》等)是指鋼在A以上溫度淬火后再加碳鐵合金”關(guān)于原始淬火狀態(tài)的鋼加一c:熱至AclA溫度之間淬火繼以高溫回火的熱時(shí)的奧氏體轉(zhuǎn)變過程亦開始進(jìn)行了一些研。一種熱處理工藝方法L:4一,6,奧氏體逆相變?cè)硎蔷靠隙藠W氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力

4、學(xué)方面一些。這種工藝的理論基礎(chǔ)大約五十年代后期開。問題始注意到這種工藝可以抑制或減輕結(jié)構(gòu)鋼的目前臨界區(qū)熱處理在高強(qiáng)度鋼和低溫鋼。l]〔,,,可逆回火脆性{和由于磷所引起的冷脆方面的應(yīng)用研究得比較多韌性改善的效果,,。六十年代以來這方面的研究和應(yīng)用在擴(kuò)大亦較顯著茲就這兩個(gè)領(lǐng)域中鋼的臨界區(qū)熱在不盡娜種上研究這種熱處理對(duì)性能的影處理的研究和應(yīng)用作簡(jiǎn)要的綜合并介紹如;,。。響[a4]并用來改善焊接件的質(zhì)量〔“一6,七十。下嘆勿上海冶金名卷表1臨界區(qū)再加熱淬火對(duì)35CrMnsi一、高強(qiáng)度鋼的臨界區(qū)鋼室溫沖擊韌性的影響

5、,在下列強(qiáng)度極限(公斤/毫米)下的沖擊值再加熱淬火,〔公斤一米/厘米)熱處理110一120100一11095一100高強(qiáng)度鋼(亞共析鋼)的臨界區(qū)再加熱淬930℃淬火火工藝是先將退火態(tài)的高強(qiáng)度鋼加熱至A%+高溫回火3.5一4.53.5一4.5(空冷)溫度以上的普通淬火加熱溫度奧氏體化后淬,,,930℃淬火火獲得馬氏體組織然后在馬氏體組織+80℃淬1011火+高溫回一狀態(tài)將鋼再加熱至臨界區(qū)范圍內(nèi)一定溫度火(空冷)O(A。:以上50℃至AO:以下50C的溫度范圍,內(nèi))奧氏體化保溫一定時(shí)間再淬火繼以回HRC1一’。

6、分火因此臨界區(qū)再加熱淬火后的顯微組織應(yīng)氣_入粉下ak/該是晶粒較普通淬火為細(xì)小的馬氏體和以針,.)30!12興翻令火忿一卜‘狀形態(tài)在馬氏體條片間平行分布的鐵素體二上,UOUb九U八.6U。、、相混合組織它與一次臨界區(qū)加熱淬火的差灘孝·U八Un8642悶匕:%Q-“葉咐

7、l2p,、咭.別是一次加熱淬火的過剩鐵素體是成塊狀勸石召4‘.。,/}l沖%,.~、趨于在原奧氏體晶界析出顯然臨界區(qū)再Tl聲口洲“,口口.~乙%,40招護(hù)一l加熱淬火后鋼的性能之所以能有所改善必l二一一聲尸戶加.~.川湘...喊:口....

8、.、一然是馬氏體鐵素體二相混合組織與單一馬氏體組織在對(duì)破斷的作用上存在差別的結(jié)。400與00600果晶粒較為更細(xì)的馬氏體與針狀彌散分布回火溫度(℃》。的鐵素體在改善性能方面有各自的貢獻(xiàn)但,圖135CrMnsi鋼經(jīng)930℃淬火繼以是由于測(cè)試,技術(shù)和手段有局限性二者各自800℃再加熱淬火并在規(guī)定溫度回火后的,,,的貢獻(xiàn)問題目前研究得還不夠充分強(qiáng)機(jī)械性質(zhì).,韌化機(jī)構(gòu)方面的觀點(diǎn)尚有爭(zhēng)議有待進(jìn)一步。探索以臻于完善{ll{、1臨界區(qū)熱處理對(duì)鋼力學(xué)性能的影晌卜、早R寫嘆,臨界區(qū)熱處理對(duì)鋼性能的有益影響從叫火..0目,興

9、砌士令、前比較一致的試驗(yàn)結(jié)果來看主要有兩方洲味補(bǔ)交nO日‘甘。,,n6U八1面其一提高鋼的韌性尤其是低溫缺口,,辦韌性其二可以顯著地抑制鋼的可逆回火。)脆性卜、1)對(duì)鋼韌性的影響D護(hù).性月八U州李斗叮右··a3oHO’〕?BrCB【對(duì)35XrC鋼的試驗(yàn)結(jié)瓜二絡(luò)20fl,、果按等強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)整理為表1和圖12和3o、1:從表1圖與2可以看出對(duì)36CrMnsi450550650),,何火溫度(℃鋼來說與一般調(diào)質(zhì)處理相