焊后热处理对低合金铸钢熔合区组织及硬度的影响.pdf

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1、第３９卷第６期Ｖｏｌ畅３９Ｎｏ畅６２０１４年６月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＪｕｎｅ２０１４焊后热处理对低合金铸钢熔合区组织及硬度的影响王梦寒，咸国材，黄龙，周杰（重庆大学材料科学与工程学院，重庆４０００４４）摘要：以４５低合金铸钢为基体，研究了堆焊后热处理对铸钢熔合区组织及硬度的影响。结果表明，焊后经５００～５５０℃回火处理，铸钢熔合区组织和硬度的过渡良好，并且能改善近熔合区的基体脱碳及焊层处的增碳现象，降低热影响区的粗晶脆化程度，减小相变应力和热应力，有利于防止基体开裂及耐磨层剥落。关键词：堆焊；低合金铸钢；热处理；显微

2、组织；硬度中图分类号：TG162．9文献标志码：A文章编号：0254-6051（2014）06-0100-03EffectsofpostweldheattreatmentonmicrostructureandhardnessoffusionzoneoflowalloycaststeelＷａｎｇＭｅｎｇｈａｎ，ＸｉａｎＧｕｏｃａｉ，ＨｕａｎｇＬｏｎｇ，ＺｈｏｕＪｉｅ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ）Abstrac

3、t：Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｐｏｓｔｗｅｌｄｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｆｕｓｉｏｎｚｏｎｅｏｆｌｏｗａｌｌｏｙｃａｓｔｓｔｅｅｌｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂａｓｅｄｏｎｃａｓｔ４５ｓｔｅｅｌａｓｍａｔｒｉｘ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｆｔｅｒｐｏｓｔｗｅｌｄｔｅｍｐｅｒｉｎｇｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ５００-５５０℃，ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｆｕｓｉｏｎｚｏｎｅｏｆｔｈｅｃａｓｔｓｔｅｅｌａｒｅｔｒａｎｓｉｔｅｄｗｅｌｌ，ｄｅｃａｒｂｏｎｉｚｉｎ

4、ｇｉｎｍａｔｒｉｘｎｅａｒｔｈｅｆｕｓｉｏｎｚｏｎｅａｎｄｃａｒｂｕｒｉｚｉｎｇｉｎｗｅｌｄｉｎｇｚｏｎｅａｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｔｈｅｂｒｉｔｔｌｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏａｒｓｅｇｒａｉｎｓｉｎＨＡＺｉｓｒｅｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｐｈａｓｅ-ｃｈａｎｇｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓａｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｍａｔｒｉｘｃｒａｃｋｉｎｇａｎｄｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｌａｙｅｒｓｐａｌｌｉｎｇｃａｎｂｅｐｒｅｖｅｎｔｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Keywords：ｓｕｒｆａｃｉｎｇｗｅｌｄｉｎｇ；ｌｏｗａｌｌｏｙｃａｓｔｓｔｅ

5、ｅｌ；ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｈａｒｄｎｅｓｓ热作模具恶劣的工作环境导致模具过早产生冷失不同热处理对熔合区组织形态及力学性能的相关报道［１］效，从而影响模具寿命。近年来，已利用激光熔覆、还较少。［２］电子束硬化、等离子喷涂和堆焊等表面改性技术成［３］１试验材料和方法功改变模具表面材料的性能，崔海东等对连铸机轧辊表层进行堆焊并进行相应的热处理，取得了较好的选用低合金铸钢４５钢作为堆焊基体材料，该基体［４］实际应用；李永平等以镍铁基合金作为堆焊试验母材料铸后经正火＋调质处理，基体及焊材主要化学成材，研究了热影

6、响区及堆焊层宏观组织及微观组织的分如表１所示。分布状况，但是目前对于低合金铸钢模具材料堆焊后表145钢基体及焊材的化学成分（质量分数，％）Table1Chemicalcompositionof45steelmatrixandweldingmaterial（wt％）４５钢基体堆焊焊材ＣＣｕＳｉＭｎＰＳＣｒＮｉＦｅＣＳｉＭｎＣｒＮｉＭｏ０．２２０．１２０．４５１．３５≤０．０３≤０．０１０．５７０．４４其余０．４３０．３８０．９２１４．１０２．９６１．６５铸钢试块尺寸为１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×７５ｍｍ，堆焊２号试样堆焊后在５００～５５０℃之间

7、进行２ｈ回火处前去除待焊面的氧化皮，并清除基体表面油污，为防止理。具体堆焊工艺参数见表２。堆焊时基体产生裂纹，用箱式炉对其进行４５０℃×２ｈ预热。本试验分两组进行，１号试样堆焊后直接空冷，２试验结果及分析2．1显微组织收稿日期：２０１３-１２-１４图１（ａ）为堆焊后空冷试验铸钢熔合区显微组织，基金项目：国家自然科学基金（５１２７５５４３）［５］由于Ｃ在固相中的化学位明显高于液相中化学位，作者简介：王梦寒（１９７５—），女，副教授，博士后，主要从事金属塑性成因此Ｃ趋向于从固相向液相扩散，同时母材和焊材的形ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ技术方向的研究

8、，Ｅ-ｍａｉｌ：３６２２９９７１３＠ｑｑ．ｃｏｍdoi：10．13251／j．issn．0254-6051．2014．06．027碳当量差值ΔCｅｑ是影响Ｃ迁移的主要因素，铸钢基体第６期王梦寒