中碳合金结构钢广泛用于制造很多要求具有良好强韧性的重要机械零部件。金属材料的强度和塑性、韧性往往是一对矛盾,存在此消彼涨的关系,普通的热处理方法经常较明显地进步了材料的强度,但却降低了塑性、韧性。多年来,很多学者、热处理工作者一直致力于研究金属材料的强韧性题目,力求在进步材料强度的同时,改善和进步其塑性、韧性,挖掘现有材料的利用潜力,做到节能降耗、可持续发展。亚温淬火因其加热温度是在奥氏体与铁素体之间的双相区,比普通热处理温度低40~80℃,具有降低能耗、进步产品韧性、减少畸变与开裂倾向等优点,尤其在低、中碳钢以及低、中碳合金钢等材料中得到了广泛的应用。
(1)35CrMo钢经常规淬火后获得马氏体组织,其硬度较高,高温回火后其室温冲击韧度为106J/cm2,屈服强度为835MPa,抗拉强度为940MPa,断后伸长率为16%,断面收缩率为30%。
(2)35CrMo钢经790℃直接亚温热处理后,硬度与常规调质处理的相比略高,其屈服强度达到913MPa,抗拉强度为980MPa,断后伸长率为18%,断面收缩率达到40%,室温冲击韧度进步明显,αk可达到147J/cm2。
(3)35CrMo钢经过调质处理加790℃亚温热处理后,硬度均略高于经常规调质处理和直接亚温处理的,其屈服强度达到923MPa,抗拉强度为986MPa,断后伸长率为18%,断面收缩率达到41%,室温冲击韧度进步尤为明显,αk可达到156J/cm2。
(4)亚温淬火强韧化效果与两相区加热温度有关,随着两相区加热温度的降低,马氏体的体积百分数下降,强度和硬度逐渐下降,塑性逐渐进步。35CrMo钢经850℃淬火+600℃回火+790℃淬火+600℃回火工艺处理后,得到铁素体+马氏体+弥散分布的残留奥氏体,综合性能最佳。
(5)亚温淬火后的强度不仅取决于强化相马氏体的含量,而且取决于韧性相铁素体的形态和分布。
实际生产中,由于调质处理加亚温处理工艺复杂,能耗较大,在性能满足要求的情况下,直接亚温处理,既可以进步生产效率,又降低能耗。
(来源:热处理)