船用轴锻件低温冲击韧性研究.pdf

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1、No．5《大型铸锻件》September2014HEAVYCASTINGANDFORGING船用轴锻件低温冲击韧性研究贺欢王浩强张苏星(天津重型装备工程研究有限公司，天津300457)摘要：通过试验研究显微组织、s、P元素、夹杂物、晶粒度对船用轴锻件低温冲击韧性的影响，提出主要从降低夹杂物含量和细化晶粒方面提高低温冲击韧性。关键词：船用轴锻件；低温冲击韧性；晶粒；夹杂物中图分类号：TG113．254文献标志码：BResearchontheLowTemperatureImpactToughnessofMarineShaftForgingsHeHua

2、n，WangHaoqiang，ZhangSuxingAbstract：Theinfluenceofmierostructure，S，Pelements，inclusionandgrainsizeonthelowtemperatureimpacttoughnessofmarineshaftforgingisresearchedbytest．ThelowtemperatureimpacttoughHesscanbeimprovedbyre—ducinginclusioncontentsandrefininggrains．Keywords：marine

3、shaftf0rging；lowtemperatureimpacttoughness；grain；inclusion船用轴锻件是船舶的重要部件，在船舶制造中占有重要地位。随着航运事业的迅速发展，船舶用大锻件尺寸日益增大，对大锻件性能要求越来越高。此类锻件性能要求为抗拉强度R≥640MPa～780MPa，屈服强度R砷．2I>340MPa，延伸率5≥17％，断面收缩率21>40％，冲击功一l0℃k≥图1热处理工艺曲线27J。国标G699-1999⋯中45#钢(850cI=正火+Figure1Thecurveofheattreatmentprocess

4、840~C淬火+600oC回火)性能要求为R≥600MPa，RDo2I>355MPa，A5≥16％，Z≥4O％，AkI>392显微组织对低温冲击韧性的影响．J。对比分析此类锻件一IO~C冲击韧性要求极高，2．1小试样热处理试验因此提高低温冲击韧性是亟待解决的难点问题之在热处理模拟炉中进行不同淬火温度的调质‘——0模拟试验，为制定热处理工艺提供参考。方案1：1试验材料淬火温度为770oC，回火温度均为630~C。方案2：淬火温度为850℃，回火温度均为630℃。热利用本厂现有的45#钢余料进行试制，炼钢处理工艺曲线如图1所示。拉伸试样尺寸为(2j2

5、0方法为VD+LB3，材料的化学成分见表1。试料mm×120mm的圆柱形试样，在室温下进行试验。截面尺寸为(2j385mm，与实际订货尺寸相同。冲击韧性试样尺寸为10mln×10mill×55mii1的表1试验材料的化学成分(质量分数。％)夏比V型缺口试样，试验温度为一10cC，试验结Table1Chemicalcompositionoftestmaterial果如表2所示。(massfraction，％l表2不同调质温度热处理后的力学性能CSiMnPSCrNiMoTable2Mechanicalpropertiesafterheattreatm

6、entsO．420．250．60．004O．Oo2≤≤≤atdiferentquenchingandtemperingtemperatures—0．45～0．4～O．70．1570．3O．1拉伸性能冲击性能／JR／MPa-R。o2／MPa(％)z(％)一10~CAkI平均收稿日期：2o13—12—09方案17l7565246563、48、5856作者简介：贺欢(1986一)，女，助理工程师，硕士，主要从事大型锻方案2764595246358、53、5355件热处理工艺研究。34《大型铸锻件》No．5HEAVYCASTINGANDF0RGINGSe

7、ptember2014表3不同冷却方式的冲击韧性值Table3ImpacttoughheSSindiferentcooHngmethods冷却方式R／MPaRpo2／MPaA(％)Z(％)20℃Ak／J一10~CAk／J水冷5min，油冷120rain～140min680385206432l1水冷60min～8Omin67038524．560．51810表4不同冷却方式的显微组织不到一10℃Ak≥27J的要求。水冷60min一80Table4Microstructureindiferentcoolingmethodsmin的模拟件较水冷5min+

8、油冷120min一140冷却方式组织min的模拟件冲击韧性没有得到明显提高。结合水冷5rain，油冷珠光体+铁素体120rain～140