回火温度对40 CrNi3 MoV钢组织和力学性能的影响.pdf

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1、第３９卷第６期Ｖｏｌ畅３９Ｎｏ畅６２０１４年６月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＪｕｎｅ２０１４工艺研究回火温度对40CrNi3MoV钢组织和力学性能的影响１，２２１刘燕，王毛球，刘国权（１．北京科技大学材料科学与工程学院，北京１０００８３；２．钢铁研究总院特殊钢研究所，北京１０００８１）摘要：研究了回火温度对不同Ｍｏ含量的４０ＣｒＮｉ３ＭｏＶ试验钢组织和力学性能的影响。结果表明，试验钢在５２５℃回火时开始析出Ｍ２（Ｃ，Ｎ）相，在５５０～５７５℃回火时Ｍ２（Ｃ，Ｎ）相含量达到峰值。随回火温度的升高，试验钢

2、硬度和强度降低，但塑性和韧性则升高。由于Ｍ２（Ｃ，Ｎ）相的二次硬化作用，将Ｍｏ含量从０．４３％提高到１．０６％后，４０ＣｒＮｉ３ＭｏＶ钢经５７５℃回火后的抗拉强度可以达到１５００ＭＰａ级，同时具有良好的塑性和韧性。关键词：４０ＣｒＮｉ３ＭｏＶ钢；回火温度；组织；力学性能；二次硬化中图分类号：TG156．5文献标志码：A文章编号：0254-6051（2014）06-0041-05Effectsoftemperingtemperatureonmicrostructureandmechanicalpropertiesof

3、40CrNi3MoVsteel１，２２１ＬｉｕＹａｎ，ＷａｎｇＭａｏｑｉｕ，ＬｉｕＧｕｏｑｕａｎ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＳｐｅｃｉａｌＳｔｅｅｌｓ，ＣｅｎｔｒａｌＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎ

4、ｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ４０ＣｒＮｉ３ＭｏＶｓｔｅｅｌｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＭｏｃｏｎｔｅｎｔｓａｆｔｅｒｔｅｍｐｅｒｅｄａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｃａｒｂｉｄｅＭ２（Ｃ，Ｎ）ｓｔａｒｔｓｔｏｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｗｈｅｎｔｅｍｐｅｒｉｎｇａｔ５２５℃，ａｎｄｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＭ２（Ｃ，Ｎ）ｒｅａｃｈｅｓｔｈｅｐｅａｋｖａｌｕｅｗｈｅｎｔｅｍｐｅｒｉｎｇａｔｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ５５０-５７５℃．Ｗｉｔｈｔｈ

5、ｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｅｍｐｅｒｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｄｅｃｒｅａｓｅ，ａｎｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓａｎｄｄｕｃｔｉｌｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅ．ＢｅｃａｕｓｅｏｆｓｅｃｏｎｄａｒｙｈａｒｄｅｎｉｎｇｄｕｅｔｏｃａｒｂｉｄｅＭ２（Ｃ，Ｎ），ａｎｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅＭｏｃｏｎｔｅｎｔｆｒｏｍ０．４３％ｔｏ１．０６％ｈａｓｂｅｅｎｔｒｉｅｄｓｏａｓｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｌｅｖｅｌｏｆｔｈｅ４０ＣｒＮｉ３ＭｏＶｓｔｅｅｌｔｏ１５００ＭＰ

6、ａ，ｗｈｉｌｅｗｉｔｈｇｏｏｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓａｎｄｄｕｃｔｉｌｉｔｙａｆｔｅｒｔｅｍｐｅｒｅｄａｔ５７５℃．Keywords：４０ＣｒＮｉ３ＭｏＶｓｔｅｅｌ；ｔｅｍｐｅｒｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｓｅｃｏｎｄａｒｙｈａｒｄｅｎｉｎｇ４０ＣｒＮｉ３ＭｏＶ钢经淬火和高温回火后具有良好的强试验料为矱１４ｍｍ的锻造棒料，经６７０℃退火５ｈ后在韧性，广泛用于制造大型锻件。近年来，提高大型锻件棒料上取纵向拉伸试样（l０＝５d０，d０＝５ｍｍ）毛坯，

7、冲承载能力的要求日益突出，因此迫切需要提高击试样（５５ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍ，Ｖ型缺口）毛坯和金［１-２］４０ＣｒＮｉ３ＭｏＶ钢的强度水平。田野等人的研究发现，相试样（矱１４ｍｍ×１０ｍｍ）。通过增加４０ＣｒＮｉ３ＭｏＶ钢中Ｓｉ含量，可以将其高温回火表1试验钢的化学成分（质量分数，％）后的抗拉强度从１２００ＭＰａ级提高到１５００ＭＰａ级，但其Table1Chemicalcompostionofthetestedsteels（wt％）［３］韧性有所降低。Ｍｏ是二次硬化元素，对提高钢高温试样ＣＳｉＭｎＰＳＣｒＮｉＭｏ

8、Ｖ［４-５］Ｐ３０．３８０．１２０．５１０．００８０．００３１．３４３．１２０．４３０．２０回火后的强度和硬度有显著效果。通过增加Ｍｏ含Ｐ４０．３８０．１４０．５３０．００８０．００２１．３６３．２１１．０６０．２２量，有望将４０ＣｒＮｉ３ＭｏＶ钢高温回火后的强度提高到１５００ＭＰａ级。因此，本文对比研究回火温度对不同Ｍｏ试验钢的热处理工艺采用两次淬火，分别