低碳马氏体钢制小钎杆热处理工艺的优化试验.pdf

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1、低碳马氏体钢制小钎杆热处理工艺的优化试验肖上工（涟源钢铁集团有限公司，湖南娄底417009）摘要：用27SiMnNi2CrMoA钢制作了一批H25小钎杆，对制钎工艺进行了优化试验，为以后用该钢制作大钎杆确定了工艺参数。关键词：低碳马氏体;残余奥氏体;锻后余热处理;稍尖处理中图分类号：TG162.75文献标识码：B27SiMnNi2CrMoA是一种低碳马氏体Ni：l.65-2.00，钢，该钢在淬火或正火条件下即可得到板条Cr：0.20-0.40，状的低碳马氏体组织，电镜观察证明，板条马Mo：0.30-0.45，氏

2、体内有高密度位错缠结的亚结构和残余奥P，S≤0.025，氏体薄膜，采用X射线及透射电镜暗场法测As＜0.08；得残余奥氏体量为3%～8%（图1）。因为这种试验钢的化学成分为（Wt%）：低碳马氏体钢具有很好的强韧性，缺口敏感C：0.27，度也低，适合制作钎杆[1]。Si：1.39，Mn：1.38，Ni：1.90，Cr：0.29，Mo：0.35，P：0.024，S：0.007。（2）临界点Acl709℃~727℃，Ac3795℃-799℃，Ms319℃-324℃，Mf192℃~206℃。0.1μm5（3）室温下的杨

3、氏模量2.06×10MPa；图127SiMnNi2CrMoA钢淬火-回火组织电镜（4）常规机械性能（见表1）。照片（920℃×30min正火890℃×30min油淬→（5）断裂韧性（见表2）。200℃×60min回火）2不同热处理工艺试验1钢种基本数据研究表明[2]，可采取局部复合强化的方法克（1）化学成分范围（Wt%）服工件的薄弱环节，使薄弱环节的塑性应变减C：0.24-0.30，小以至消除，并引进有利的残余压应力，提高局Si：1.30-1.70，部有效承载能力，使之接近等强度设计。根据这Mn：l.20-1.

4、50，种思路，我们采取了如下措施：先将27SiMn-作者简介：肖上工，高级工程师（研究员级），多年来从事钎钢、钎具的生产、研究与开发。曾任涟源钢铁集团有限公司钢铁研究所所长，技术中心常务副主任，华菱涟铜集团公司副总工程师；中国钢协钎钢钎具协会常务理事。28凿岩机械气动工具，2009（3）表1热处理工艺σb，MPaσs，MPaψ，%δ5，%Akv，JHRC920℃×30min正火1700.0130341.6013.032.548920℃×30min正火+890℃×30min1611.5133353.6012.83

5、8.248油淬+200℃×60min回火表2热处理工艺K，MPa×m-1K，MPa×m-1ICQ920℃×30min正火102.1,111.2，116.7920℃×30min正火+890℃×30min112.1,111.8，112.3油淬+200℃×60min回火Ni2CrMoA六角中空钢进行中频整体正火，加抛丸器规格及数量：JW—3型准500mm×热温度为910℃±10℃，正火后HRC40~45。钎杆62mm双圆盘3台长度1800mm，将其分为三组：第一组仅钎尾作钎杆送进根数单根淬火-回火处理；第二组领盘处采

6、用锻后余热处抛丸轮到钎杆距离500mm理；第三组既采用锻后余热淬火，又对稍尖部位抛丸介质钢丸准0.8～1.2mm进行了淬火-回火处理。三组钎杆均进行了抛丸抛丸区域长3×1500mm强化处理。具体工艺参数如下：抛丸强化时间80～120s1.淬火双曲线棍倾角30°中频加热温度900℃~950℃，采用水淬-钎杆前进速度30～56～108mm/s油冷。钎杆自转速17～26～50r/min2.回火抛丸量120kg/min回火温度200℃±10℃，在硝盐浴中进行。抛丸轮转速2250r/min3.锻后余热处理抛丸线速度59m

7、/s工艺曲线如图2所示：即锻领盘时的传动棍转速6.5～20r/min加热温度为1130℃~1140℃，加热总长度约3试验室模拟试验结果150mm(从钎肩中心算起靠钎尾那边长第一组9支钎，领盘根部断裂5支，占温度，℃55%；第二组锻后余热淬火钎，无一支从领盘根部断裂，但多为梢尖部位断裂；第三组1130℃-1140℃钎寿命最高，既无一支从领盘根部断裂，也无一支断稍尖（其中寿命最长的一支钎寿命达99.13分钟）。4钎杆断裂宏观及解剖图片水淬-油冷139#钎杆外观，断口位置在领肩前断口位置图2锻后余热处理工艺曲线139

8、55mm)，领盘成型后即水淬———油冷。4.抛丸强化处理工艺参数图3钎杆断裂宏观照片凿岩机械气动工具，2009（3）29144#剖面硬度分布，HRC·44.5··48.050.046.048.5···········48.536.036.549.049.549.048.049.049.0·49.048.0·48.0·····49.0··49.0·49.0··48.5·39.038.54