循环淬火和分级淬火对超高强度合金钢组织和性能的影响

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1、ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngInfluenceofcyclingquenchingandstepquenchingonmicrostructureandmechanicalpropertiesofultra-highstrengthalloysteelCandidate:NieQidongSupervisor:ProfessorWangXiangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineer

2、ingSpecialty:MaterialsProcessingEngineeringDateofSubmission:March4th2013DateofOralExamination:March16th2013University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人

3、或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时

4、本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日循环淬火和分级淬火对超高强度合金钢组织和性能的影响摘要超高强度钢由于具有超高强度和超高韧性的特点，广泛地用于制造火箭发动机壳体、飞机起落架和防弹钢板等。但是正在不断扩大的应用范围，对超高强度钢的性能又提出了更高的要求，目前的制备工艺和强度已

5、经不能完全满足某些特殊装备的需要。论文主要从改进热处理工艺入手，首先通过热膨胀仪确定了实验用超高强度合金钢的奥氏体化温度范围，然后通过光学显微镜、扫描电镜、万能材料拉伸实验机和洛氏硬度计等分析测试手段研究了循环淬火和分级淬火工艺对合金钢组织和力学性能的影响规律与机理。研究结果表明：合金钢的奥氏体化温度为Ac1=698℃，Ac3=790℃。合金钢试样在860℃保温30min后发生完全奥氏体化，淬火后晶粒度为8级，HRC达62。一次循环淬火加热温度在700℃~860℃之间时，相同保温时间内，随着温度的升高，合

6、金钢油淬后组织中马氏体量逐渐增加。当加热温度在880℃~920℃之间时，随着加热温度的升高，油淬后组织中马氏体逐渐变得粗大，残留的过冷奥氏体量逐渐增多。而在相同加热温度下，延长保温时间或相同保温时间内提高加热温度都会增加晶粒尺寸。一次循环淬火时加热温度为860℃时，保温时间2.5min或者3min，加热温度为880℃时，保温时间为2min或者2.5min时，合金钢组织中马氏体针更加细小，晶粒得到一定程度的细化，但是大小并不十分均匀，此时合金钢的硬度较高。二次循环淬火时，随着加热温度的升高，到达奥氏体化所需

7、时间减少。同一加热温度下，随着保温时间的延长，合金钢的晶粒平均尺寸不断增大。综合考虑合金钢的晶粒度及硬度变化情况，选出了四种循环淬火工艺对合金钢进行淬火处理，通过组织分析和力学性能测试，优化出了最优循环淬火工艺为：860℃保温30min油淬+860℃保温2.5min油淬+860℃保温4min油淬，经该种工艺处理后合金钢的晶粒大小均匀，晶粒度为12级，2硬度HRC63，170℃回火后抗拉强度达2060MPa；冲击韧性为15J/cm左右。将合金钢在450℃及以上温度分级淬火后，组织全部为马氏体；而在低于425

8、℃分级淬火后，组织中出现粒状贝氏体，并且保温时间相同时，分级淬火温度越低，粒状贝氏体的体积分数越大，合金钢的硬度越低。粒状贝氏体的出现对合金钢的强度具有非常不利的影响，因此将分级淬火的保温温度控制在450℃时，既能够保证合金钢的力学性能，又能最大限度的减小工件的开裂倾向。关键词：超高强度合金钢；循环淬火；分级淬火；组织和性能循环淬火和分级淬火对超高强度合金钢组织和性能的影响循环淬火和分级淬火对超高强度合金钢组织和性能的影响Ab