强韧化处理工艺的应用.docx

强韧化处理工艺的应用 摘要 关键词 1. 65Mn钢强韧化处理工艺 65Mn钢强韧化处理工艺方案为:淬火加热温度830-840℃，时间为10min;等温淬火温度250-260℃，时间大于或等于30 min;回火温度250-260℃，时间2h。其工艺曲线如图1、2所示。 图1等温淬火保温时间对65Mn钢冲击韧性及硬度的影响 图2 65Mn钢强韧化处理工艺 2.4耐磨性试验 65Mn钢强韧化处理与常规处理耐磨性试验结果见表2。由表2可见.65Mn钢经强韧化处理后，耐磨性较常规处理提高20% 。 2. 5 65Mn钢经强韧化处理与常规处理后冲击韧性与硬度的对比 试验结果见表3。由表3可见，在保持相同硬度的情况下，65Mn钢经强韧化处理后的冲击韧性较常规淬火处理提高5.20倍。 3试验结果分析 3.1 65Mn钢常规处理 65Mn钢是具有第一类回火脆性的钢种，其常规处理工艺的回火温度又正好在其回火脆 性温度区域内，因而冲击韧性很低。 图6为835-845℃加热、油冷的显微金相组织图像。 3. 2 65Mn钢强韧化处理 3.2.1等温淬火温度在马氏体点以下 65Mn钢的马氏体点为254 C ,当等温淬火温度在马氏体点以下时，转变产物为马氏体和 残余奥氏体。这时等温淬火温度的变化只能改变马氏体和残余奥氏体数量。等温淬火温度越 高，奥氏体残余量越大，韧性提高而硬度降低。与常规处理相比，其冲击韧性提高较小。 图7为65Mn钢在830-840℃下加热，等温淬火温度分别为180℃和240`C，等温淬火保 温时间30 min的显微金相组织图像。 图6 65Mn钢常规处理显徽金相组织（×400） 图7 65Mn钢等沮摔火温度在马氏体点以下的 显徽金相组织( X 400) (a)等温淬火温度180℃ (b)等温淬火温度2dflC 3. 2. 2等温淬火温度高于马氏体点 当等温淬火温度高于马氏体点时，转变产物为贝氏体和残余奥氏体。而在250-260 ℃等温淬火时，转变产物为下贝氏体、马氏体和残余奥氏体。这时，等温淬火保温时间的变化决定于下贝氏体的转变量。当等温淬火保温时间较短时。下贝氏体转变量较小，残余奥氏体量较大。在随后的冷却过程中，剩余的奥氏体又部分地转变为马氏体，这时冲击韧性较低。当等温淬火保温时间足够长时，转变产物主要是下贝氏体和一定数量的马氏体及少量的残余奥氏体。正是由于65Mn钢经强韧化处理后，可增加具有强韧性的下贝氏体转变量。从而降低了具有硬脆性的马氏体转变量，因此能够大幅度提高65Mn钢的冲击韧性和耐磨性。 图8为65Mn钢经830-840℃加热、250--260℃等温淬火时，不同等温淬火保温时间的 显微金相组织图像。 图8等温淬火温度高于马氏体点时的显微金相组织a,b,c ,d表示 等温淬火保温时间分别为7,15.30,60 min 4生产考核 按照秸秆粉碎还田机试验方法进行了生产试验。选用4JF-150型秸秆粉碎还田机为试验 机型，累计纯工作123 h，总作业量78.9 hm2经强韧化处翅的65Mn钢甩刀与常规处理的 65Mn钢甩刀相比，耐磨性提高1.7倍，无一断裂损坏，平均费用降低60.8%。65Mn钢采用强韧化处理工艺后，可在保持较高硬度的同时，大幅度地提高其冲击韧性并具有良好的耐磨性;从而解决了秸秆粉碎还田机用65Mn钢制甩刀的耐磨性差、容易断裂使用寿命短的问题，经济效益十分显著。 5高碳的Cr12MoV钢 在高碳的Cr12MoV钢中，强韧性组织和韧性相对提高钢的强韧性卓有成效。在本工作 的热处理工艺范围内，尤以前者贡献最大，分析其原因，大致可归纳为以下几方面: 1.强韧性组织分割了原奥氏体晶粒，从而使后形成的针状脆性相亦变得细小。晶粒细化增加了钢的强度。 晶粒细化又使位错塞积群对晶界所造成的应力集中减小而提高钢的韧性。 2.强韧性组织本身细小。 3.强韧性组织可以通过自身的塑性变形而有效地缓和裂纹尖端的三向应力集中，而应 力状态的改变又导致断裂机制的变化，使脆断几率减小，韧断几率增大。 4.韧性相也能通过自身的塑性变形而产生能量吸收效应或产生部分马氏体转变而松裂纹尖端的应力。稳定而分散的韧性相能显著提高断裂韧性的原因，一方面还在于裂纹在分岔中需要吸收能量，而裂纹之所以分岔，或是为了绕过韧性相，或是由于裂纹尖端“陷”入了韧性相之中;另一方面在于韧性相缓冲了相变时马氏体的冲击力，致使显微裂纹减少。 强韧性组织的含量在一定范围内时，Cr12MoV得到了强度，塑性和韧性的良好配合，模具寿命最高。这是因为强韧性组织含量太少时，一方面不足以更多地割原奥氏体晶粒，另一方面不能吸收更多能量，故提高性能的作