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35CrMoA钢是一种中碳低合金结构钢,淬透性好,经恰当的调质处理后,具有优良的综合力学性能。本文通过对淬火后的35CrMoA车轴钢进行不同温度回火处理,从回火温度和回火冷却方式对碳化物形貌和分布的影响的角度分析回火工艺对冲击韧性的影响机理,为实际生产制定合适的热处理工艺提供指导。
35CrMoA钢冶炼成铸锭后,先锻造成30 mm的棒材,进行热处理。35CrMoA钢的Ac3温度约为810℃ ,因此,淬火温度选为860℃,试样经加热保温2h后进行油淬。淬火后回火工艺的选择如表2所示。
金相组织 图1为35CrMoA钢试样经淬火及不同温度下回火所得到的金相组织。由图1可知35CrMoA 钢试样调质处理后,其金相组织基本相同,均为回火屈的极细小片状或粒状渗碳体组成,形态仍为淬火马氏体的片状或者板条状组织。这种组织有较高的屈服强度,并有一定的韧性。图1中(c)、(d)和(e)由于是高温回火,得到的是回火索氏体。相对于回火屈氏体,回火索氏体组织可以使工件获得强度、硬度、塑性和韧性都较好的综合机械性能。另外,对图1中的( c)、( d)和(e)进行比较,可以看出,回火温度升高得到均匀的回火索氏体。这是因为随着回火温度的升高,马氏体组织分解就越完全,得到的铁素体和渗碳体颗粒分布就越是均匀。
由表3可以看出,在调质过程中,回火温度对35CrMoA钢的屈服强度和抗拉强度有较大影响,这是由于渗碳体的形貌、大小和分布不同,使35CrMoA钢的屈服强度和抗拉强度随着回火温度的升高而降低。随着回火温度的升高,35CrMoA 钢中的马氏体结构逐渐分解并伴有大量弥散粒子析出。同时, Cr等增加淬透性的元素的加入使组织中的马氏体含量占绝对优势,因此在回火过程中作为强硬相的马氏本的大量分解必然导致抗拉强度的降低。不仅如比,冷却介质对在650℃回火的试样也有影响,水冷试样的屈服强度和抗拉强度均稍高于空冷和炉冷试样。
结论 ( 1 )35CrMoA钢淬火后650℃回火,提高了材料的韧性,硬度下降,水冷试样和炉冷试样硬度稍高于空冷试样的硬度。 ( 2)35CrMoA钢淬火后,屈服强度和抗拉强度随回火温度的升高而降低;试样的冲击吸收功随回火温度的升高而增大;在650 ℃回火,水冷的屈服、抗拉强度和吸收功均高于空冷和炉冷。 |
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