钢板热处理工艺论文范文

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1淬火加热温度对组织与硬度的影响

将1～3号钢板试样分别加热到790、850和890℃，保温60min后出炉用水冷却至320～400℃，然后在空气中冷却至室温。35CrMo钢板淬火后的显微组织如图1所示。由图1可知，两种加热温度保温后的淬火组织截然不同。图1(a)所示组织中有铁素体、退化的珠光体，也有马氏体与贝氏体。原因是790℃的淬火温度低，没有完全进入奥氏体区，在冷却过程中形成的珠光体在加热过程中没有完全溶解，而铁素体也没有完全奥氏体化。所以淬火时由于奥氏体中碳含量少，形成的马氏体量也少，钢的硬度低。850℃温度下淬火时，钢的奥氏体化完全，奥氏体中含碳高，其淬火性能好，形成M+B，所以硬度远高于图1(a)对应组织的硬度。由图1(c)可知，890℃温度下淬火，钢的奥氏体化完全，其淬火后组织与850℃相似。淬火后，对1～3号试样分别取样后根据GB/T230．1—2004《金属洛氏硬度试验第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)》标准进行洛氏硬度测试，测得1～3号试样的硬度分别为35、47、48HRC。由硬度测试结果可知，淬火加热温度高，淬火组织硬度大，但当淬火温度超过850℃时，淬火后组织以及硬度变化不大。790℃加热后淬火时，由于组织没有完全奥氏体化，实际生产中不宜采用该温度。综合考虑可知，850℃的淬火加热温度较为理想。

2回火温度对组织与性能的影响

将850℃淬火后的钢板(2号试样)再均分为3个试样，分别在550、620、660℃下保温100min进行回火，考察不同回火温度对35CrMo钢组织与性能的影响。35CrMo钢不同温度回火后的显微组织如图2所示。由图2可见，在水冷淬火时，随着回火温度的提高，淬火组织中碳化物不断球化，原淬火组织中的马氏体和贝氏体板条簇方向性减弱。对850℃淬火后不同温度保温100min回火后的3个试样分别取样测试其硬度，结果如表2所示。由表2可知，从550℃开始，随着回火温度的升高，回火的硬度呈下降的趋势。550℃回火时钢板硬度过大，而660℃回火时钢板硬度过小。综合考虑不同热处理工艺下35CrMo钢的组织和硬度情况，将850℃×60min水冷淬火+620℃×100min回火作为现场生产工艺。为更深入细致地了解35CrMo钢在850℃水冷淬火、620℃回火条件下的精细组织，对此条件下处理后的试样进行了透射电镜观察，结果如图3所示。图3(a)～(b)反映出在35CrMo钢在850℃淬火、620℃回火条件下组织中为板条状马氏体+贝氏体组织。由图3(c)可知，在回火组织中依然有大量的位错存在，这些位错的存在是保证试验钢强度和硬度的原因之一。在回火组织中还有大量析出的短条棒状碳化物(见图3(d))，因其尺寸较小，无法在透射电镜下进行能谱分析，由于此钢中有1．0wt%左右的Cr的存在，推断分析可能是合金碳化物(Fe，Cr)3C或者Cr的碳化物。

3现场应用

根据以上试验结果，将850℃×60min水冷淬火+620℃×100min回火作为35CrMo钢板现场生产的调质工艺。莱钢宽厚板厂2013年共生产100mm厚度35CrMo钢板超过10000t，性能稳定，为企业创造了良好的经济效益。

4结语

本文研究了不同调质工艺对35CrMo钢板组织及性能的影响。由试验结果可知，790℃淬火加热时因为没有完全奥氏体化，造成淬火后组织不均匀，有铁素体及珠光体出现，影响随后的回火组织及回火钢的硬度均匀性;当淬火温度大于850℃时，钢板组织与850℃时变化不大。在550～660℃范围内，随回火温度升高，试验钢的硬度降低。最终确定850℃×60min水冷淬火+620℃×100min回火作为现场生产调质工艺。利用该生产工艺生产35CrMo钢板超过10000t，钢板组织良好、性能稳定，为企业创造了良好的经济效益。

作者：刘军刚单位：山钢集团莱芜钢铁集团有限公司宽厚板事业部