【正文】 5℃ 1小時(shí)回火 34～ 35 26 +95 5 95 136 +210 +85 25Ni3Cr2Mo(%Sn, %Sb) 545℃ x40小時(shí) ,油淬 +(615℃ 、610 ℃ )回火各 1 小時(shí) 750℃ x40小時(shí)再加熱油淬 +550℃ x40小時(shí) +565℃ x1小時(shí)回火 34～ 36 26 +10 30 106 165 +60 25 102 163 注 : 原淬火條件為 845℃ x40小時(shí)油淬。 表 1 16為 40Cr鋼的試驗(yàn)結(jié)果由表 1 16可見 ,亞溫淬火不能抑制 40Cr鋼的可逆回火脆性 ,不論采用何種淬火規(guī)范 ,在脆化溫度回火時(shí) ,回火后不論快冷或慢冷 ,沖擊韌性值均低高于脆化溫度回火時(shí) ,回火后快冷的沖擊韌性值均高 , 回火后慢冷的均低。 據(jù)文獻(xiàn)〔 15〕報(bào)導(dǎo) ,采用亞溫淬火幾乎可以完全抑制加 %P(重量 )的 Ni一Cr鋼的回火脆性敏感性。C回火 1小時(shí) ,亞溫淬火試樣于 560186。即使對同一鋼種 ,有時(shí)不 可抑制 ,而有時(shí)則不能抑制。C （公斤 *米 /厘米 178。 12 表 17 亞沮淬火對 40CiNi鑰可逆回火脆性的影響〔 9〕 No 熱 處 理 規(guī) 范 ɑk15186。C油淬 +650186。 然而 , 大多數(shù)工作均表明原始組織對亞溫淬火的強(qiáng)韌化效果確有影響。米 /厘米178。這表明亞溫淬火對原始組織并無特殊要求 , 只要求不存在大塊鐵素體即可。） 600186。C淬火 +600186。C） 冷卻 σ a（公斤*米 /毫米178。另一種是將鋼從室溫直接加熱至兩相區(qū) , 即所謂“從下”進(jìn)入兩相區(qū)。C,亞溫淬火的加熱速度為 1186。C。文獻(xiàn)〔 25〕指出 25CrNiMoV鋼的亞溫淬火加熱溫度也以不低于 Ac3以下 5O186。據(jù)文獻(xiàn)〔 10〕報(bào)導(dǎo) ,對 5%Ni鋼(Ac1 為 630186。所得結(jié)果表明 ,隨著火淬溫度的升高、亦即隨未溶鐵素體量的減少 ,淬火及回火后的硬度均不斷升高 ,沖擊韌性的變化則較復(fù)雜 ,一般隨淬火溫度的升高 ,淬火并回火后的沖 擊韌性先降后增 ,以后又降。文獻(xiàn)〔 34〕報(bào)導(dǎo) ,將 40X鋼加熱至 760～ 780186。結(jié)果認(rèn)為亞溫淬火時(shí)在保證組織充分轉(zhuǎn)變的情況下延長保溫時(shí)間對鋼的性能影響不大。C水淬 +560186。C） HV 第一次淬火（ 186。隨回火溫度的升高 ,該 組織的優(yōu)越性才愈加明顯。在所有回火溫度 下 , 亞溫淬火的硬度雖較低 , 但隨回火溫度的升高 , 硬度差別減小 , 而沖擊韌性值則隨回火溫度的升高而遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)淬火的。至今為止 ,對于亞溫淬火的這種作用的機(jī)理尚未完全弄清。 文獻(xiàn)〔 15〕中指出 ,亞溫淬火時(shí) ,沿淬火前原粗大奧氏體晶界形成新的極小的(14 ～ 16級 )奧氏體晶粒。此外 ,文獻(xiàn)〔 37〕指出 ,亞溫淬火后若回火溫度過低 ,則由于馬氏體與鐵素體的強(qiáng)度差別太大 ,因此極易在鐵素體處形成裂紋源。C回火 860186。C回火 +860186。 4. 改 善 了有 害 雜質(zhì)的分布 :用俄歇電子譜儀分析表明 ,引起可逆回火脆性的 21 主要原因是 P、 Sn、 Sb等有害雜質(zhì)元素在奧氏體晶界上的偏聚 ,550℃ 左右 P、 Sn、Sb等趨向晶界 ,700186。 , 晶界增多 , 故使單位界面上的 P、 Sn、 Sb等含量減少。 準(zhǔn)備工作 選取 28 個(gè)試樣， 對其進(jìn)行編號并分組，明確每組試樣具體熱處理要求：如淬火溫度、保溫時(shí)間、回火溫度等。 熱處理步驟 淬火 將 7 組試樣分別加熱到 760℃、 770℃、 780℃、 790℃、 800℃、 810℃和 840℃，均保溫 20 分鐘后淬火，水冷。 洛氏硬度試驗(yàn)原理圖如圖 1 所示。如果材料有偏析或組織不均勻的情況，則所測硬度值的重復(fù)性差，故需在試 樣不同部位測定三點(diǎn)，取其算數(shù)平均值。熱處理所用試樣的截取是采用機(jī)械 截取法，截取試樣的尺寸為 Φ 16 20mm。 拋光 拋光的目的是為了消除試樣細(xì)磨時(shí)留下的微小劃痕，從而得到光亮無痕的鏡面，使組織易于觀察。試驗(yàn)所用的是化學(xué)腐蝕 方法。為觀察 25MnV 鋼試樣的顯微組織，采用4%硝酸酒精溶液作為腐蝕劑。熱處理所用試樣的截取是采用機(jī)械截取法，截取試樣的尺寸為 Φ 16 20mm。本次試驗(yàn)用的是機(jī)械拋光，是一種應(yīng)用最廣泛的拋光方法。 29 在腐蝕過程中注意以下問題： 腐蝕適度。顯示方法為：將配制好的腐蝕劑用水浴的方式加熱至 30～ 40℃。在拍照時(shí)應(yīng)盡量選用組織清晰且硬度值接近平均硬度值的試樣。 金相顯微鏡的原理及使用 顯微鏡通過物鏡和目鏡兩次放大而得到倍數(shù)較高的放大像。 腐蝕不足時(shí)，應(yīng)重拋后再腐蝕。 試樣腐蝕 要觀察金相組織，必須采取恰當(dāng)?shù)母g方法，使顯微組織能充分的、細(xì)致的顯示出來。試樣粗磨后要倒角，以免劃破精磨時(shí)所用試紙，磨試樣時(shí)要 從粗砂紙到細(xì)紗紙一層一層磨下來，不僅要磨去上一道的磨痕，還要去除上一道造成的擾亂層，以保證磨出來的試樣光潔。觀察試樣腐蝕面，當(dāng)表面變?yōu)辄S色時(shí)取出試樣，在水管下用脫脂棉沖洗并輕輕擦掉試樣表面由腐蝕殘留物組成的薄膜，再用無水酒精、電吹風(fēng)吹干，即可在顯微鏡下觀察 [5][6]。 高倍觀察時(shí)的腐蝕程度比低倍觀察時(shí)應(yīng)略淺。拋光機(jī)由電動機(jī)帶動，拋光盤上墊有拋光織物，粗拋時(shí)所用織物為粗呢，細(xì)拋織物采用金絲絨，拋光 試劑選用氧化鋁粉末。要求在磨平的同時(shí)，盡量防止假相，為揭示真實(shí)組織準(zhǔn)備條件。 洛氏硬度試驗(yàn)步驟 ，然后穩(wěn)置于清潔無污垢的載物臺上； （兩相鄰壓痕中心間距不小于 2mm）和點(diǎn)數(shù)（ 7 個(gè)）； ，調(diào)整示值指示器至零點(diǎn)后，平穩(wěn)且慢滿的扳動加載手柄，不得有沖擊和震動，保持 10 到 15 秒 后再慢慢卸載，表盤最后的指數(shù)為硬度值的讀數(shù)； 7 個(gè)數(shù)據(jù)，去掉一個(gè)最高值和一個(gè)最低值，然后計(jì)算出剩余 5 個(gè)數(shù)據(jù)的平均值，為試件的硬度值。金屬越硬， h 值越小。 硬度測試 ..1 硬度測試的準(zhǔn)備 熱處理后的試樣冷卻后，用粗砂紙打磨，磨試樣時(shí)，要保證砂紙和試樣垂直，以便確認(rèn)其劃痕是否 被磨掉，最后要使試樣表面平整，且無氧化皮和油污等；試樣形狀應(yīng)能保證實(shí)驗(yàn)面與硬度計(jì)壓頭軸線垂直，測量時(shí)應(yīng)盡量沿著過試樣圓心的直線方向測量。工件出爐時(shí)不可用鉗子直接夾持試樣表面。 22 167。對亞溫淬火試樣的斷口用俄歇電子 譜儀分析后 ,證實(shí)奧氏體晶界上 P、 Sn、 Sb等雜質(zhì)元素確有明顯減少。又如 %C、 6%Ni、 %Mo鋼亞溫淬火后冷至 196186。C回火 40Cr 860186。 表 112 經(jīng)一次調(diào)質(zhì)及二次調(diào)質(zhì)后的性能對比〔 9〕 鋼號 熱 處 理 規(guī) 范 H R C α k60186。但文獻(xiàn)〔 9〕指出 ,亞溫淬火加熱溫度愈接近 Ac3,未溶鐵素體量愈少 ,回火后在強(qiáng)度與調(diào)質(zhì)時(shí)相同的情況下 , 沖擊韌性愈高。電鏡觀察表明〔 13〕 ,在 Ac1～ Ac3兩相區(qū)加時(shí) ,鐵素體與原奧氏體晶界的面積 ,即δ /r 界面較常規(guī)淬火組織里的奧氏體晶界面積約大10～ 50倍。但以 550～ 600186。回火溫度高時(shí) ,微裂紋主要發(fā)源于馬氏體和鐵素體相界面上 ,鋼將呈現(xiàn)韌斷。C） %C,1.11%Mn(Ac1為877 ℃ ,A c3,為726℃ ) 900 900 900 900 900 900 800 800 800 800 750 750 600 650 600 650 600 650 90 73 115 100 108 96 154 151 137 137 133 137 % C , %（ A c1為 870℃ , Ac3為 720186。C夏比沖擊值 （公斤 *米/厘米 178。一次亞溫淬火后在鋼的硬度稍有降低情況下提高了沖擊韌性 , 降低了脆性轉(zhuǎn)變溫度。疲勞彎曲試驗(yàn)表明 , 鋼的疲勞強(qiáng)度隨鐵素體量的增加而下降 , 疲勞斷裂起源于鐵素體。高于此溫度即為完全淬火 ,已不存在少量未溶鐵素體的有利作用。降低淬火加熱溫度 ,鐵素體量不斷增加 ,回火索氏體量相應(yīng)減少 , 導(dǎo)致鋼的性能下降。文獻(xiàn)〔 32〕報(bào)導(dǎo)的 12 MΦ、 20x3MBΦ 中和15 1M1Φ 中鋼的試驗(yàn)結(jié) 果表明 , 在 Ac1一 Ac3之間升高淬火加熱溫度 ,由于降低了奧氏體中的含碳量 , 使 MS點(diǎn)升高而得到較多的在高溫下轉(zhuǎn)變的且已自回火的板條 馬 氏體 (HB400),因而不會引起鋼的脆化。C(已趨于 Ac3)和 950186。在所有曲線上 , 于 780800℃之間均出現(xiàn)一個(gè)僅位置及寬度略有不同的α K峰值 , 比調(diào)質(zhì) (900℃淬火 +50186。這兩種方式所得組織不同 ,故對韌性所起的作用也不同。C,Ar1為 610186。C） σ s （公斤 /毫米 178。C 正火態(tài) 830186。） δ s （ %） Ψ （ %） 850 ℃ 正 火 +850 ℃水 淬+760～ 770℃水淬 +560℃回火爐冷 57 32 21 21 21 19 850℃正火 +760~770℃水淬+560186。數(shù)據(jù)表明 , 原始組織為淬火態(tài)和正火態(tài)時(shí)均有效。但更多的工作表明 , 原 始組織為調(diào)質(zhì)態(tài)時(shí) ,亞溫淬火可獲得良好效果。 影響亞溫淬火強(qiáng)韌化的因素 原始組織的影響 有人認(rèn)為原始組織對亞溫淬火效果的影響不大 ,如文獻(xiàn)〔 s〕對 4 40和 60鋼進(jìn)行了常規(guī)淬火與直接亞溫淬火試驗(yàn)對比 ,全部試樣鍛造后經(jīng)正火 (45鋼和 40鋼 )和退火 (60鋼 ), 測得的硬度、強(qiáng)度極限和沖擊韌性值示于 （附錄 1） 。C油淬 +650℃ x2小時(shí)空 冷。 表 16 600186。 .25毫米處熱影響區(qū)的過熱對韌性所造成的不良影響〔 26〕。金相分析表明 ,亞溫淬火后斷裂仍沿晶界發(fā)生 , 但由于亞溫淬火時(shí)在原粗大的奧氏體晶界上形成了新的細(xì)小的奧氏體晶粒( 14~ 16級 ),而斷裂是沿小奧氏體晶粒邊界發(fā)生的 ,故使ɑ K值升高。C)以獲得一系列不同的原奧氏體品粒度 , 然后油淬。 對比圖 7a與圖 7c可見 ,亞溫淬火抑制了 40CrNi鋼的可逆回火脆性 , 獲得了韌窩斷口 ,而調(diào)質(zhì)的為沿晶斷口。CrMo鋼〔 14〕、 25Cr2Ni4MoV鋼〔 13〕、含 P的 Ni一 Cr鋼〔 15〕以及 40xrc鋼〔 6〕的可逆回火脆性。C而保持一般調(diào)質(zhì)后的強(qiáng)度水平 表 13 亞 溫 淬火對低 錳鋼 *機(jī)械性能的影響〔 12〕 成份為 %C,%Si,%Mn,%Cr,%V,%Al,Ac1為 745℃ ,Ac3為 880℃ . 表 14 亞溫淬火對 %NiCrMoV轉(zhuǎn)子鋼的形響〔 13〕 鋼號 熱處理規(guī)范 硬度 （ HRC） 非脆性狀態(tài) 脆性狀態(tài) FATT （ 186。斷口分析進(jìn)一步證明了亞溫淬火的強(qiáng)韌化效果 : 于一 60186。C * 2CrMnsiMo鋼 的臨界點(diǎn)未查出 , 但由金相組織看出 , 該鋼經(jīng) 860℃悴火后的組 織中無鐵素體存在。C回火 35CrMo鋼的 Ac1為 755186。C回火 +765186。C回火 860186。C回火 +785186。C回火 860186。C 22CrMnsiMo 860186。C淬火 +高溫回火（空冷） ～ 6 ～ 8～ 9 5 10～ 11 12 對 2 2 CrsiM o 鋼、 3 5 C r Mo 鋼、 4 0 x 鋼、 4 2 Cr M。C常規(guī)淬火并 550186。所謂亞溫淬火 ,亦即亞共析鋼的不完全淬火