无碳化物贝氏体钢重型钎杆的生产与应用

《无碳化物贝氏体钢重型钎杆的生产与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据无碳化物贝氏体钢重型钎杆的生产与应用叶凌云1，高鹏举，，程巨强2，刘志学z(1、湖北嘉裕管业股份有限公司，湖北嘉鱼437200；2、西安工业大学材料与化工学院，陕西西安710032)摘要：研制了一种无碳化物贝氏体钢钎钢材料。试验结果表明．无碳化物贝氏体钢正火低温回火热处理获得的力学性能为orb≥1300MPa，最≥13％，砂>156％，A删≥120J，淬火低温回火获得的力学性能为吼≥1500MPa，瓯≥10％，驴≥53％，A。．≥100J。无碳化物贝氏体钢正火低温回火的组织为贝氏体铁索体+奥氏体组成，是一

2、种无碳化物贝氏体组织，淬火低温回火组织为马氏体+无碳化物贝氏体+奥氏体组成，无论正火和淬火热处理，无碳化物贝氏体钢均具有良好的力学性能。用热穿一热轧法完成了无碳化物贝氏体中空钢材料厂的制备，结果表明。无碳化物贝氏体钢具有良好的热加工性能．热穿一热轧法生产的中空钢表面质量较好。渗碳试验结果表明．渗碳后空冷低温回火无碳化物贝氏体钢具有良好的渗碳性能和表面淬硬性，整体杆渗碳后空冷低温回火表面硬度HRC≥57．心部硬度HRC>140，用该种钢生产的重型钎杆的工矿试验表明，使用效果良好。关键词：无碳化物贝氏体钢；重型钎杆：

3、渗碳中图分类号：TGl42．7文献标识码：B1刖舀目前国内外重型钎杆广泛应用的材料主要为C卜Ni—Mo合金钢【”，如S64(23CrNi3Mo)，SKC31(12—25Cr2Ni3Mo)、EN36(18CrNi3)、4320(20CrNi2Mo)、SAE8620(20CrNiMnMo)等。高镍型的钎具用钢是国外钎具公司渗碳重型钎杆的主要用钢之一．主要应用于渗碳钎杆、连接套筒等方面，由于该类钢合金元素含有较高的镍和钼等元素．具有良好的强韧性与工艺性能，但材料价格昂贵。国内根据国外钎钢用钢的特点．结合我国国情也相继研

4、制了Cr—Ni—Mo、Cr—Ni—Mo—V、Cr—Ni—W系的钎钢钢种，如22SiMnNi2CrMo、18-23CrNi3Mo、18CrNi3MoV等和经济型的Si—Mn—Mo系和Si—Mn—Mo—V系等新钢种121，其中的55SiMnMo主要应用于H22、H25小型钎杆。对于渗碳重型钎杆，目前国内外应用较多的主要钢种为Cr—Ni—Mo系和Cr-4Ni—Mo—V系等。由于该类钢中含有较高的镍，导致产品价格偏高，限制了重型钎钢材料的发展。因此，如何降低重型钎杆的成本和研制一种经济型的高品质钎杆用渗碳钢，具有重要的经

5、济意义。2无碳化物贝氏体钢重型钎杆的生产2．1无碳化物贝氏体钎杆材料及制备和组织及力学性能无碳化物贝氏体钎杆材料采用Cr—Mn—Si—Mo系合金钢．主要的合金元素为锰、硅和少量铬钼及微合金化元素等。钢的冶炼采用电炉冶炼+LF+VD精炼，模铸或连铸，热轧成西65—70mm的棒料。表1根据相关标准要求测定的规格为西65mm无碳化物贝氏体钎钢材料的力学性能。可以看出，920。(2空冷、200。C低温回火状态无碳化物贝氏体钢在较高强度的同时．具有较高的冲击韧度值．凿岩机械气动工具．2010(4)万方数据9200C水冷、2

6、00℃低温回火，无碳化物贝氏体钢达到超高强度水平．同时具有良好的冲击韧度值。正火热处理的力学性能和淬火热处理力学性能相比，强度差别值较小。说明无碳化物贝氏体钢具有良好的淬透性。无论正火或淬火处理具有良好的强韧性配合。利用无碳化物贝氏体钢良好的空冷淬硬性和淬透性，生产钎杆时，热处理时可以厢空冷(或风冷)替代淬火热处理，以减少产品热处理变形等缺陷。热处理工艺简单，适用于实际钎杆的生产。表1无碳化物贝氏体钎钢材料的力学性能热处理工艺巩，MPa0"0．2，MPa魂，％沙。％A“，J92眈空冷、1325108013．256

7、．0125200℃低温1342112013．556．4138回火920"C水冷、1549128010．753．3104200℃低温1508120010．356．2109回火图l是无碳化物贝氏体钎钢材料920'E奥氏体化加热空冷和淬火(水冷)200c

8、C回火的显微组织。从金相和电子显微组织并结合X衍射物相分析，可以看出，无碳化物贝氏体钢正火低温回火组织为板条状(图la)，组织由贝氏体铁素体和奥氏体组成．无碳化物相存在，奥氏体分布在贝氏体铁素体板条之间(图lb)。淬火低温回火无碳化物贝氏体钢的组织也呈板条状(图lc)

9、，组织由马氏体和奥氏体及其少量的贝氏体组成，淬火后的组织中存在残余奥氏体相，残余奥氏体分布在马氏体板条之间(图ld)。研究表明四，残余奥氏体是韧性相，组织中存在一定量的残余奥氏体，可以阻碍裂纹的扩展，使裂纹扩展过程分叉或裂纹尖端由于奥氏体的变形出现钝化。提高材料抵抗裂纹的扩展能力，提高材料的韧性。2．2无碳化物贝氏体中空钢及其重型钎杆的制造高温回火状态的无碳化物贝氏体钢棒