复合热处理对CrWMn钢组织的影响.wps

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1、复合热处理对CrWMn 钢组织的影响内容摘要:摘要：研究了 CrWMn 钢经复合热处理后的组织变化。结果表明，采用790/680循环球化退火可代替常规等温球化退火，并能缩短球化退火周期，节约能源。采用高温固溶处理加790/680循环球化退火，可获得高弥散度碳化物，使 CrWnMn 钢的最终组织得到改善，强韧性明显提高。复合热处理。摘 要：研究了CrWMn 钢经复合热处理后的组织变化。结果表明，采用 790/680循环球化退火可代替常规等温球化退火，并能缩短球化退火周期，节约能源。 采用高温固溶处理加790/680循环球化退火，可获得高弥散度碳化物，使 CrWnMn 钢的最终组织得到改善，强韧性

2、明显提高。 关键词：CrWMn 钢；复合热处理；球化退火；显微组织 1 前言 CrWMn 钢可用于制造各种形状复杂的冷挤压模和冲裁模，具有较高的淬透性，淬火和低温回火后具有较高的硬度和耐磨性。 但经常规热处理后此钢易形成网状碳化物，在模具的受力部位形成开裂和剥落。 模具的失效主要是由磨损、 强度和韧性不足而造成的。 本文拟通过适当的复合热处理来改善CrWMn 钢的组织，提高其强度和韧性，以获得较好的综合性能。 2 试验过程 试验用CrWMn 钢为40mm 棒材，为淬火低温回火态，硬度 58HRC。其主要化学成分见表1。 表1 CrWMn 钢的主要化学成分(质量分数) w(%) 元素CCrWMn

3、Si 含量 09010509012012016008110015035对CrWMn 钢的复合热处理分为两个步骤，一是预处理，二是淬火低温回火。预处理工艺见图1。 图 1 CrWMn 钢预处理工艺 (a) 常规退火(b) 等温球化退火 (c) 循环球化退火(d) 高温固溶循环球化退火CrWMn 钢经不同工艺预处理后，选择组织形态、分布较好的试样，在不同温度条件下进行淬火低温回火的最终热处理，观察其组织形态与分布，测定硬度变化。 最终热处理工艺见图2。 图2 CrWMn 钢淬火回火工艺3 试验结果及分析 图3 为CrWMn 钢经不同预处理工艺处理后的显微组织照片，CrWMn 钢经常规退火后的硬度为

4、180190HB，经图1 所示热处理工艺处理后为 180200HB。 图 3 CrWMn 钢预处理后组织 (a) 常规退火(b)等温球化退火(c) 循环球化退火(d) 固溶循环球化退火由图3 可看出，经常规退火处理后的 CrWMn 钢组织中碳化物呈片状分布；经 810等温球化退火处理后，碳化物呈不规则的颗粒状分布在铁素体基体上，分布不均匀；经790/6803 次循环球化退火处理后，颗粒状碳化物尺寸变小，分布较为均匀；经 1050固溶加790/6803 次循环球化退火处理后，碳化物呈细小颗粒状析出且弥散程度高。 从工艺上看，在获得相同硬度情况下，用 790/6803 次循环球化退火，不仅可代替8

5、30等温球化退火，而且能改善组织中碳化物的形态和分布、缩短球化退火时间，节约能源。 这是因为循环球化退火在 Ac1(750) 以上加热保温过程中，片状珠光体中的碳化物从尖角处溶解破断，而在Ar1(710) 以下保温过程中，在原片状碳化物的平面处析出颗粒状碳化物，从而加速了CrWMn 钢球化过程的进行，改善了碳化物的形态和分布。 在1050高温条件下，CrWMn 钢中大量难溶的 W、 Cr 等合金元素的碳化物溶入奥氏体中，经油淬后得到马氏体或下贝氏体组织，在随后进行的 790/680循环球化退火过程中，则会弥散地析出点状的W、Cr 的碳化物。 因此，对于一般要求的CrWMn 钢，采用 790/6

6、803 次循环球化退火工艺，既可满足组织和硬度的要求，又能提高生产率，降低能耗；而对要求较高的可选用 1050高温固溶加790/6803 次循环球化退火的预处理工艺。 图4 为经1050固溶加 790/6803 次循环球化退火处理后，经不同温度油淬低温回火后的CrWMn 钢的显微组织。 图 4 CrWMn 钢不同温度淬火低温回火后组织 (a) 790淬火200回火(b) 830淬火200回火(c) 870淬火200回火(d)900淬火200回火结论 (1) 对CrWMn 钢采用790/680 3次循环球化替代常规退火、 等温球化退火，不仅可以改善其组织状态和性能，而且还可以提高热处理生产率，降低能耗。 (2) 1050固溶加 790/680 3 次循环球化退火，可进一步改善 CrWMn 钢的组织状态分布，提高其性能。 (3) 经 1050固溶加 790/680 3 次循环球化退火处理后，再经 830油淬 200回火处理，CrWMn 钢组织均匀而细小，碳化物弥散程度高，其耐磨性和综合性能好。