快速球化退火对SKS51工模具钢组织和硬度的影响

2021-09-01封举宁谭峰亮李鸿娟叶勤政

机械工程材料 2021年8期

关键词：工艺

封举宁，谭峰亮，李鸿娟，曾斌，汪力，叶勤政

(1.湖南人文科技学院能源与机电工程学院，娄底 417000；2.湖南人文科技学院材料与环境工程学院，娄底 417000;3.湖南华菱涟源钢铁有限公司，娄底 417000；4.广东德纳斯金属制品有限公司，云浮 527300)

0 引言

SKS51合金钢硬度高，韧性和耐磨性良好，主要用于制造高端、高等级工模具，如高精度圆锯片、特种工具、刃具和特殊弹簧等。SKS51钢的热轧态组织一般由片层状珠光体和少量渗碳体组成，这种组织具有高的硬度和低的塑性，不利于切削加工。因此，在后续冷加工及热处理前需要对SKS51钢进行球化退火处理[1]。生产中常用的球化退火工艺包括一次球化退火和等温球化退火。这两种工艺的加热温度高，保温时间长，容易引起钢的晶粒粗化，导致韧性和塑性降低，同时这两种工艺的生产成本高。研究[2-4]表明，当过共析钢加热到Ac1Acm(Ac1为加热时珠光体向奥氏体转变的温度；Acm为渗碳体溶入奥氏体的终了温度)间某一温度时，碳化物不能完全溶解，而会以颗粒的形式分布在奥氏体基体上，当温度降低到Ac1以下某一温度时，碳化物会成为形核核心并长大，从而完成球化过程；这个过程也被称为离异共析。基于离异共析原理，可实现过共析钢的快速球化退火，从而提高生产效率，降低成本。

作者以SKS51钢为研究对象，研究了快速球化退火对SKS51钢球化组织及硬度的影响，确定了合理的球化退火工艺参数，为实际生产中SKS51钢的快速球化提供试验参考。