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1、淬火速度对AISI432o和4340钢显微组织和拉伸性能的影响YoshiyukiTomitaKunloOkabayashi本文研究了淬火速度对两种具有全马氏体组织的商用AlsI4320和434。钢的显微组织和拉伸性能的影响试脸钢以两种不同的冷却速度自1323~1473K。,。的不同温度淬火快速淬火处理采用冰盆水慢速淬火处理采用373K的油,。试验钢经473K双重回火中间快冷和冷冻使用Instron试验机测定室温下。不同淬火速度产生的显微组织的变化用光学和薄膜透射电子显微的拉伸性能。,M、温度较高的镜技术进行观测4320钢经缓慢淬火处理后无论原
2、奥氏体晶,.粒度大或小其02肠屈服强度和极限拉伸强度均比晶粒度相同的快速淬火处,。,理钥高而总延伸率相似但随着原奥氏体晶粒度增大慢淬钢强度数据的分。:,,散度变大M温度较低的4340钢对淬火速度不敏惑与快淬处理相比慢淬处理仅使0.2肠屈服强度稍有提高。根据显微组织观察的结果提出,慢淬之所,以提高钢的强度是淬火(即自回火)时碳偏聚或微细碳化物在马氏体荃体。上析出造成弥散硬化的结果、一前言以往大量的研究旨在揭示具有全马氏体组织的高强度低合金钢的显微组织和机械性。,、、能之间的关系例如报道过马氏体组织即扳条束板条块板条以及碳化物形态在控一“。制强度
3、和冲击性时的作用“’尽管事实上淬火速度显著影响马氏体组织和碳化物韧,,形态认为它对于工业应用中机械性能的控制具有重要意义但是关于淬火速度对机械。,性能的形响却很少有人研究“”’因此为了在实际应用中更好地控制机械性能弄清,,淬火速度和机械性能之间的关系以及淬火速度改变机诫性能的机制开展课题研究是十。分重要的。Messler等“’研究了淬火速度对Pe一c和Fe-Ci钢马氏体形态的影响他们证一,明在淬火马氏体中生成的单个板条的厚度以及碳化物颗粒的尺寸随淬火速度的增加而。e‘,1,,减小Donachi和Ansell发现Fe一c一Ni钢的马氏体形态随着
4、悴火速度的提高可。z,由板条转变为片状Tsuaki和Maki【三三’研究了冷却对18肠Ni马氏体时效钢Fe一18肠NIiyi一yk一斜率=X.一X-,、:y:x:,b一截距二v一k或一k、y:y,,一两标样的(碳或硫)含童:、。x二,一两标样测得的读数(格)一犯一。,氏一24肠Ni合金的板条马氏体的影响他们指出所有试验合金的板条束尺寸和块和的宽度都随淬火速度的增加而减小,上述结果表明,如果不产生淬火裂纹,提高淬火速度。可以使强度提高但是关于淬火速度对马氏体钢强变的影响的文献资料与上述显微组织结果的解释互。,相矛盾Ansell和aoinan“’
5、证明由显微硬度值(KI:oop数)估算的Axsr44oA和4340L。nKel,钢的强度值随淬火速度的降低而提高Chilto和,l”还发现一组普碳钢以整块,试样在冰盐水中淬火后其显微硬度值比该钢以2印卜tm厚的薄片形式(即高淬火速度)。,在冰盐水中淬火的显微硬度值高最近伐们也发现淬火速度对淬火一回火4320钢强度,,.。,随。。:。和显微组织影响相反的结果着板厚的增加和提高此时马氏体亚结构有粗。,。化的倾向临界点升高相图变得更为复杂化本文研究淬火速度对具有全马氏体卫织的两种商用AIS城320和434。钢的显微组织和,。拉伸性能的影响确定控制其
6、强度性能的冶金因索、二试验方法、。两种商用AlsT4320和4340试验钢的化学成分和M温度示于表l试验钢为直径,。100mm的热轧圆棒然后将圆体热锻成10mm厚的诩板尺寸ZmmxZ〔mmx6:.的热~处理试样毛坯由其长轴与轧制方向平行的钢板加工而成。每个试样均进行完全退火。。热处理试验方案示于表2在1323~1473K温度范围的旅气管式炉中恒温〔误差表1试验钢化学成分M、温度((重t肠)和K)n.*俐号C51MCrMoMNi.....八一J..4320018030065011几009⋯053015685....434004202807001
7、1.0070.830.16578*sM温度用标准膨胀仪测定表2热处理方案名称热处理1323~1.6,,K快速淬火处理473K(3千秒)奥氏体化冰盐水淬火7(72千秒)冷,473凡双重回火,3.6千秒,处理每次中。间快冷和冷冻1323~1好73奥氏体化3.6,373慢速淬火处理(千秒)在K的油中淬,,,.火7K冷处理(72千秒)473K双重回火每次36,。千秒中间快冷和冷冻.,、〔goK快速或慢速分级淬火处理1323~z473K(36千秒)奥氏休化在稍高于M(),,温度的铅一锡浴炉中淬火保温5秒在冰盐水或373K,,,的油中淬火77K(72千秒
8、)冷处理473K双重回火每3.6千,次秒中间快冷和冷冻一介‘.,生。,K)奥民体化以后试样毛坯以两种不同的冷却速度在冰盐水(快速悴火处理乡。。和373K的油中(慢速
