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SAE 8620合金鋼的正火工藝研究
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-06-04
8620合金鋼是美國鋼號與國內20CrNiMo相當，屬于優質本質細晶粒合金鋼。
???正火能合理調整工件內部的微觀缺陷，細化晶粒，提高綜合力學性能，而且正火工藝比較低廉，通常采用正火對8620?進行預備處理。鑒于現今対8620?合金鋼的正火處理存在一些問題，如魏氏組織的存在，大塊珠光體組織以及晶粒不均勻等影響產品使用壽命。從常規工藝入手，通過改變等溫時間和冷卻速度，找出各自影響的結果，尋求優化工藝，從而消除金屬工件熱處理過程中出現的問題，提高產品質量。
8620?合金鋼是美國鋼號與國內20CrNiMo?相當，屬于優質本質細晶粒合金鋼。8620?合金鋼在國內被廣泛用于齒輪軸、階梯軸等生產中，由于工件是由鍛造成型，高溫狀態使得工件晶粒粗大和組織不均勻，?為了使工件得細化均勻的組織并為以后滲碳工藝做準備，?要對其進行正火預處理。但在實際生產中的金相組織常伴有魏氏組織以及大塊珠光體組織，在此，特對其工藝進行改進研究。
8620?鋼常用的工藝程序：
鍛造→正常化→正火或退火(為以后做準備)→粗機加工→半成品加工→滲碳或碳氮共滲和淬火→回火
在鍛造時加熱最高溫度1?245?℃，?當煅件溫度降低到約為900?℃以下時應停止鍛造。若要使鋼正常化宜加熱到925?℃，然后空冷。
1、正火工藝研究
1.、?魏氏組織
工業上將具有先共析片(針)狀鐵素體或針(片)狀滲碳體加珠光體組織都稱為魏氏組織。前者為α-Fe?魏氏組織，后者為滲碳體魏氏組織。
1.2、黑塊
黑塊是奧氏體在冷卻過程中產生的偽共析組織，?在A1?點以下，?隨著過冷奧氏體轉變溫度的降低，亞共析鋼中先共析鐵素體，當過冷到一定溫度時不再析出鐵素體。在這種情況下，過冷奧氏體全部轉變為珠光體組織，但合金成分并非共析成分，故成為“偽共析組織”。只有在A1?點以下，在GS?線和ES線的兩條延長線之間。過冷奧氏體溫度越低，偽共析程度越大。
1.3、硬度與冷速的關系
冷卻速度不一樣，鋼發生固態轉變的溫度也不一樣，得到的組織也有很大差異，一般來說冷卻速度越快，鋼轉變的溫度越低，轉變后得到的組織硬度也越高。比如珠光體型組織的層片間距就隨形成溫度的降低而變小,硬度會相應提高。
1.4、等溫轉變曲線與連續冷卻轉變曲線
在實際生產當中，熱處理的冷卻多采用連續冷卻，已得到相應的組織，例如8620?鋼目的是得到珠光體和鐵素體。過冷奧氏體連續冷卻轉變圖又稱CCT?曲線，它是通過測定不同冷卻速度下過冷奧氏體的轉變量獲得的。A—奧氏體，F—鐵素體，B—貝氏體，M—馬氏體;Ac3?為825?℃，Ac1?為745?℃。在925?℃奧氏體化，晶粒度9?級。
3、結論
通過對8620?鋼的正火工藝系統研究，可以看出正火工藝的等溫時間與風冷時間等參數對試樣最終組織和性能的影響較大。組織的好壞也直接影響到試樣的性能。晶粒晶界不清晰通過實驗可知是由于在等溫爐里等溫時間不夠長，組織轉變不完全。魏氏組織則是由于風冷時間和強度決定：?一般冷卻越大魏氏組織越多。由于冷卻速度影響試樣中珠光體的片層間距，冷速越大片層間距越小，片層間距越小材料的硬度越大。
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