钢热处理的新工艺(Q-P工艺介绍).pdf

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1、第九次全国热处理大会论文集(2007年9月大连)钢热处理的新工艺徐祖耀(上海交通大学材料科学与工程学院，上海200030)摘要：钢经热处理后保存残余奥氏体可以改善钢件的塑性和韧性。在20世纪，我们在热处理中应用奥氏体热稳定化，有效地减小淬火(高速钢回火)时钢件的畸变。本文介绍Speer等近年来发展的钢热处理新工艺一淬火和分配(Q&P)处理，即含Si或Al的Q—P钢经淬火至M。一Mf问一定的温度(QT)后，再在一定温度(PT，在淬火温度或者高于Ms)停留，使碳由马氏体扩散(分配)至残余奥氏体，使其稳定化，

2、增加最后淬至室温的奥氏体含量，改善钢件的强、韧混合性质。示例说明，钢经Q-P处理后显示良好的力学性质。实验表明，Q．P热力学模型“限制条件碳准平衡”(CPE，CCE)的限制假设条件常不存在。认为：在Q-P处理，尤其在较高温度、作较长时间分配处理时，宜以稳态平衡为理论基准，并计算各类可能相变的△G值，以预测可能发生的相变，包括碳化物的析出，1，一a，以及M(a)--·y。碳原子可能按扩散动力学在马氏体和奥氏体两相间分配。以Q·P处理为基础，本文作者提出淬火一分配一回火(Q．P．T)工艺，钢件局域的渗碳，以

3、及高强度钢经碳分配等热处理新工艺。关键词：钢热处理；奥氏体稳定化：淬火与分配；热力学；动力学中图分类号：TGl56．31NewProcessesforSteelHeatTreatmentT．YHsu(xuZu．yao)(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200030，China)Abstract：Theretentionofausteniteafterheattreatmentmayimpr

4、ovetheductilityandtoughnessofsteelparts．In20thcentury,weappliedthethermalstabilizationofausteniteinordertoreducethedeformationduringquenchingforsteelparts(duringtemperingforhighspeedsteel)．Thisarticleintroducesthenewprocess(quenchingandpartitioningproces

5、s)forsteelheattreatmentdevelopedbyJ．Speeretal，i．e，quenchingatatemperaturebetweenMs--Mf,followedbypartitioningtreatmenteitheratinitialquenchingtemperatureoraboveMs，designedtoenrichtheremaininguntransformedaustenitewithcarbon，escapingfromthemartensite，ther

6、ebystabilizingretainedausteniteforQ·PsteelcontainingSiand(or)AI，increasingtheanaountofretainingaustemteafterlastquenchingatroomtemperatureandimprovingthecombinationofstrengthandtoughnessofsteelparts．Someexamplesaretakentoillustratethatsteelsshowgoodmecha

7、nicalpropertiesaftertreatedwithQ—Pprocess．Experimentshaveshownthattheassumedconstrainedconditionsforthermod)7namicalmodelofconstrainedcarbonequilibrium(CPE，CEE)oftennotexistduringthepartitioning．Itissuggestedthatorthoequilibriumshouldbeatheoreticalbasefo

8、rpartitioning，especiallyathigherpartitioningtemperatureforlongertime．TheAGvaluesfordifferentprobabletransformationsshouldbecalculatedinordertopredictthetransformationswhichmayOCCUI',includingtheprecipitationofcarbides，1，—+