热处理工艺对30CrMnSi钢冲击性能的影响

  在Ac1~Ac3之间淬火的热处理工艺称为亚温淬火,亚温淬火能提高材料的冲击性能,对于需要高韧性的工况环境,这是一种比较优良的淬火工艺,由于亚温淬火的加热温度低,缩短了加热时间,提高了生产效率,因此应用较为广泛,高端液压支架所用的油缸材料30CrMnSi钢,采用亚温淬火工艺,得到最佳的硬度与韧性配合。
  试验材料采用外购的30CrMnSi热轧无缝钢管,用光谱分析仪对试样进行分析,30CrMnSi钢的化学成分(质量分数,%)为0.31C、0.99Mn、1.02Cr、1.03Si、0.028S、0.032P,余量Fe。用DK7740电火花线切割机床把材料切割成15mm×15mm×15mm的立方体试样,用HRC-150A型硬度计测量硬度,测量3次取平均值;按照GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》的规定,把材料加工成10mm×10mm×55mm的U型缺口冲击试样,用JB-300型冲击试验机测量冲击吸收能量;用OLYMPUS GX51金相显微镜观察显微组织;用JEM-2100透射电镜观察组织形貌。
  为了研究30CrMnSi钢不同淬火工艺的硬度和冲击性能,选取两种热处理工艺进行研究。
        第①种工艺是常规淬火工艺,淬火温度为910℃,回火温度按照230、330、430、530、630℃选取。
        第②种工艺为910℃淬火+630℃回火+810℃亚温淬火,在810℃亚温淬火后,回火温度按照230、330、430、530、630℃选取。
         研究结果表明:
  (1)30CrMnSi钢在910℃常规淬火后,显微组织是马氏体+残留奥氏体,在910℃淬火+630℃回火+810℃亚温淬火后,显微组织是细小的板条马氏体+铁素体+残留奥氏体。
  (2)在230~630℃范围内,随回火温度的升高,常规淬火和亚温淬火的硬度均逐渐下降,在630℃回火时,常规淬火和亚温均具有硬度最小值24和22HRC。
  (3)在230~630℃范围内,随着回火温度的升高,常规淬火的冲击吸收能量曲线呈现“W”形状;而亚温淬火的冲击吸收能量则随着回火温度的升高而单调增加,在630℃回火时,具有最高的冲击吸收能量119J,得到最佳的硬度和韧性配合。
【 浏览次数: 】 【 加入时间:2015-8-27 15:04:15 】 【 关闭本页

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