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SAE 8620合金鋼的正火工藝研究
發(fā)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(nèi)20CrNiMo相當(dāng)，屬于優(yōu)質(zhì)本質(zhì)細晶粒合金鋼。
???正火能合理調(diào)整工件內(nèi)部的微觀缺陷，細化晶粒，提高綜合力學(xué)性能，而且正火工藝比較低廉，通常采用正火對8620?進行預(yù)備處理。鑒于現(xiàn)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(chǎn)品使用壽命。從常規(guī)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(jié)果，尋求優(yōu)化工藝，從而消除金屬工件熱處理過程中出現(xiàn)的問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
8620?合金鋼是美國鋼號與國內(nèi)20CrNiMo?相當(dāng)，屬于優(yōu)質(zhì)本質(zhì)細晶粒合金鋼。8620?合金鋼在國內(nèi)被廣泛用于齒輪軸、階梯軸等生產(chǎn)中，由于工件是由鍛造成型，高溫狀態(tài)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(zhǔn)備，?要對其進行正火預(yù)處理。但在實際生產(chǎn)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(zhǔn)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(dāng)煅件溫度降低到約為900?℃以下時應(yīng)停止鍛造。若要使鋼正?；思訜岬?25?℃，然后空冷。
1、正火工藝研究
1.、?魏氏組織
工業(yè)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(chǎn)生的偽共析組織，?在A1?點以下，?隨著過冷奧氏體轉(zhuǎn)變溫度的降低，亞共析鋼中先共析鐵素體，當(dāng)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(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w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(guān)系
冷卻速度不一樣，鋼發(fā)生固態(tài)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變的溫度越低，轉(zhuǎn)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(yīng)提高。
1.4、等溫轉(zhuǎn)變曲線與連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線
在實際生產(chǎn)當(dāng)中，熱處理的冷卻多采用連續(xù)冷卻，已得到相應(yīng)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(xù)冷卻轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變量獲得的。A—奧氏體，F(xiàn)—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(jié)論
通過對8620?鋼的正火工藝系統(tǒng)研究，可以看出正火工藝的等溫時間與風(fēng)冷時間等參數(shù)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(zhuǎn)變不完全。魏氏組織則是由于風(fēng)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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