冷却速度对42CrMo4钢组织转变及性能影响
2021-03-04杨伟光刘年富宋加兵
杨伟光,刘年富,宋加兵
(1.宝钢特钢韶关有限公司,广东 韶关 512123; 2.安徽安簧机械股份有限公司,安徽 安庆 246005)
42CrMo4钢为欧洲标准EN 10083-3牌号,与我国GB/T 5216标准中42CrMoH牌号相近似,具有较高的淬透性。该材料性能优良,广泛应用于汽车零件、工程机械和机电设备等领域[1-4]。42CrMo4钢在广泛使用的同时,客户需要钢材具有较低的硬度,以满足其下料剪切或锯切效率的提高。在常规的生产中,42CrMo4钢轧制后,在冷床上经过长时间的自然冷却,硬度比较高[5],维氏硬度可达到300 HV1。较高的硬度无法满足客户高效率下料的要求,为获得较低的硬度,需要对42CrMo4钢轧制后的冷却速度进行合理控制。通过合理的控制,使钢材形成铁素体和珠光体组织,从而获得较低的硬度,尽量避免产生贝氏体或马氏体组织。本文通过对42CrMo4钢在Ar3温度点以下,进行等温转变时组织和硬度的研究,为钢材轧制后的冷却控制提供依据。
1 试验材料及方法
1.1 试验材料
试验材料为42CrMo4钢,化学成分如表1所示。将尺寸320 mm×425 mm横截面连铸坯轧制成直径φ75 mm圆钢,圆钢轧制后在空气中自然冷却至室温。在距离圆钢表面1/4直径的位置加工成尺寸大小为φ6 mm×81mm试样。

表1 42CrMo4钢化学成分(质量分数,%)
1.2 试验方法
使用Gleeble-3800热模拟机,通过热膨胀法试验测量膨胀系数,从而测定各相变点温度;使用莱卡DM-4000M金相显微镜进行金相组织观察;使用Zwick ZHV-1型号维氏硬度计测量维氏硬度[6-9]。
2 试验过程
2.1 相变点测定
在真空条件下,以10 ℃/s加热速度将试样升温至500 ℃;然后以0.05 ℃/s加热速度升温至960 ℃,保温10 min;再以0.05 ℃/s冷却速度将试样冷却至400 ℃;……
