陈志强， 林银河， 蒲春雷 ， 田野， 尹国亮 ， 赵贵州

（1. 中冶华天工程技术有限公司，南京210019； 2. 攀枝花学院国际钒钛研究院, 四川 攀枝花617000；3. 宜宾学院材料与化学工程学部, 四川 宜宾644007）

0 引 言

相较传统离线热处理，合金钢棒材（Φ40～150 mm）在线淬火-回火工艺后，直接省去淬火再加热，可缩短生产流程，节约能源，提高生产效率，降低生产成本[1]。 材料学方面，轧后直接淬火时加热温度较高，合金元素均匀固溶，淬透性高，能更好的挖掘材料潜能。有研究指出[2-3]，与普通热处理相比，进行淬回火热处理后的材料硬度增幅约10%， 抗拉强度增幅约3%~10%，伸长率增幅约10%~40%，冲击韧性增幅约20%~30%，回火抗力好，强化效果可达600 ℃以上。

棒材在线热处理主要包括热轧、 在线淬火和回火[4-5]。 轧前加热制度，开轧温度，轧制工艺，冷却参数，冷却水温度，终冷温度等工艺参数对棒材表面回火索氏体，芯部铁素体+珠光体组织，轧材最终韧性、塑性和焊接性，淬硬层深度有显著影响。轧材热应力情况及淬火裂纹倾向，是在线淬回火工艺的主要关注缺陷。

为研究淬回火热处理工艺，对低合金钢棒材温度演变、相类别及组织、力学性能影响的机理，选用用途广泛的典型低合金钢钢种45#钢和40Cr 钢， 采用热处理试验、组织性能检测、有限元模拟等，进行了合金（优质）钢棒材（Φ40～150 mm）在线淬火-回火处理研究。

1 试验材料及方法

试验材料选取具有代表性的中碳钢45#钢、低合金钢40Cr 钢为研究对象，化学成分如表1 所列。

表1 45# 钢和 40Cr 钢成分Table 1 Compositions of 45# and 40Cr steel 单位：质量分数，%

试验合金钢棒材规格取Φ50 mm×100 mm，淬火介质取浓度10% NaCl 溶液。……