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亚温淬火温度对45钢组织和性能的试验研究*

2021-03-22贾金凤甘春天牛泽鹏肖荣振陈洪伟

机械研究与应用 2021年1期

贾金凤,甘春天,牛泽鹏,肖荣振,陈洪伟

(1.兰州理工大学 技术工程学院,甘肃 兰州 730300; 2.兰州理工大学,甘肃 兰州 730050;3.国家管网集团西南管道有限责任公司昆明维抢修分公司 兰州抢修中心,甘肃 兰州 730300)

0 引 言

亚温淬火,加热温度在AC1~AC3之间,即将亚共析钢加热到奥化体和铁素体两相区后进行淬火的工艺[1]。亚温淬火的优点主要有:节省热源消耗,减少原材料损耗,使淬火组织中保留有部分未溶铁素体。既保证了硬度,减少了变形,又防止了裂纹。亚温淬火后的材料可形成铁素体-马氏体组织,综合性能良好,从而拓宽了材料的使用范围[2]。

45钢为含碳量0.45%的优质碳素结构钢,常用于制造较高强度的运动零部件,如轴、活塞、叶轮、齿条等[3]。但45钢的淬透性较低,在水淬时具有开裂倾向。因此运用亚温淬火理论来改善提高45钢的综合性能,对提高零件质量、安全稳定性具有重要意义[4-5]。笔者选用45钢为研究对象,分析了其在不同亚温淬火温度下的组织、性能的变化,为45钢亚温淬火提供参考依据。

1 材料与试验方法

以Φ10 mm×200 mm的45钢棒材为试验原材料。其主要化学成分(wt%)如表1所列。

表1 45钢化学成分(wt%)

亚温淬火前,进行正火预处理。正火工艺为:将试样加热到840 ℃后,保温60 min,空冷。亚温淬火工艺为:将正火后的试样加热到亚温淬火温度后,保温60 min,水冷。回火工艺为:将淬火后的试样加热到200 ℃,保温180 min,空冷。亚温淬火温度分别为:730 ℃,740 ℃、750 ℃、760 ℃、770 ℃,每组3个试样。金相试样的尺寸为:Φ10 mm×20 mm,参考国标GB6397-86,冲击韧性试样如图1所示。拉伸试样如图2所示。……

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