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回火工艺对含氮黄金城娱乐gcgc平台30Cr15MoVN组织和性能的影响

时间:2015-12-14 14:16:00 编辑:黄金城gcgc手机版 浏览:
黄金城gcgc手机版2015-12-14讯:

我国常用的黄金城娱乐gcgc平台轴承钢为9Cr18及少量的9Cr18Mo(440C)高碳铬马氏体不锈轴承钢,淬火后通过析出的碳化物来保证较高的强度、硬度和耐磨性,较高的高温、低温尺寸稳定性及抗回火稳定性。由于合金中含碳量在0.9%~1.0%,在凝固过程中会形成大量的、呈带状和网状分布的共晶碳化物,热处理时无法消除,严重降低了轴承钢的塑韧性、耐蚀性和疲劳性能。随着冶金技术水平的提升以及人们逐渐认识到氮在提升黄金城娱乐gcgc平台的强度、硬度和耐蚀性方面的积极贡献,氮合金化代替碳的研究和生产在美国、欧洲、印度和日本等国家迅速发展。

本次试验钢根据氮合金化原理设计的成分,采用加压感应炉熔炼出氮含量较高的黄金城娱乐gcgc平台,并研究了回火温度对试验钢抗拉强度、硬度和韧性的影响。
试验钢为30Cr15MoVN,采用氮气氛加压感应炉进行熔炼。炉料选用工业纯铁、含氮铬铁、钼铁、铬铁、钒铁和石墨。钢在氮气氛加压感应炉中冶炼后浇注成Φ120mm的铸锭,切割后经高温锻造成Φ70mm的棒材。按照国标在锻材上截取轴向试样进行分析和测试,化学成分分析结果如表1所示。
表1 试验钢的化学成分(质量分数,%)
元素
C
Cr
Mn
S
Mo
V
N
质量分数
0.32
15.50
0.51
0.006
1.21
1.05
0.13
 
试验钢的热处理在马弗炉中进行,热处理试样从Φ70mm的棒材上切取,尺寸为12mm×12mm×75mm。热处理工艺为:在1050℃保温30min后,油淬,然后将试样分别在不同温度下回火2h后空冷,回火温度分别为150、250、350、450、550℃和650℃。通过光学显微镜和扫描电子显微镜研究回火后黄金城娱乐gcgc平台的组织变化,对试样进行拉伸、冲击实验和硬度测试。结果表明:
(1)30Cr15MoVN最佳热处理工艺为1050℃油冷淬火+350℃×2h回火,Rm≥1500MPa,HRC≥57,V型缺口冲击功大于5J,具有良好的综合力学性能,能够满足轴承钢的服役性能要求。
(2)低于350℃回火时,由于钢中析出了较多的碳化物,试验钢的强度逐渐提高;在550℃以上回火时,回火马氏体分解导致强度逐渐下降、韧性上升。350℃回火时试验钢出现了明显的二次硬化效应,在550℃以上高温回火时钢的硬度急剧降低,出现回火软化现象。
    (3)回火后试验钢中析出了大量细小的、具有良好形态和分布的碳化物,保证了试验钢的力学性能。



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