18crnimo7-6鋼的等溫正火工藝研究

1、第十二屆全國(guó)高校金相與顯微分析學(xué)術(shù)年會(huì)論文18CrNiM07。6鋼的等溫正火工藝研究黃潔雯1，葛艷明2，周凌云1，樊新民1(1南京理工大學(xué)材料科學(xué)與工程系，江蘇南京210094：2江蘇金源鍛造股份有限公司，江蘇溧陽(yáng)213376)摘要：對(duì)18CrNiM07—6鋼試樣進(jìn)行了等溫正火工藝研究，與普通正火工藝后的組織及硬度做了對(duì)比，分析了奧氏體化后冷卻方式、等溫正火溫度及等溫時(shí)間對(duì)組織及硬度的影響。結(jié)果表明18CrNiM07—6鋼在普通正火后獲

2、得的組織為粒狀貝氏體，硬度值較高。采取合適的等溫正火工藝后，獲得先共析鐵素體與珠光體組織，硬度為170—180HBW25／1875，完全符合對(duì)鍛件組織及硬度的要求。最佳等溫正火工藝為920C奧氏體化后，直接放入等溫爐在680℃等溫4—8h，隨后出爐空冷。關(guān)鍵詞：18CrNiM07—6；等溫正火；顯微組織；硬度StudyonIsothermalNormalizingof18CrNiM07—6HUANGJiewelllGEYahmin92Z

3、HOULingyunlFANXinminl(1DepartmentofMaterialsScienceandEngineering，NanjingUniversityofscienceandtechnology，Nanjing210094，PRChina；2JiangsuJinyuanForgeCoLtd，WestPinglingRoad，Liyang2113376，ChinaCorrespondent：HUANGJie—wen，Ins

4、tructorEmail：mybluewings@126訓(xùn)Abstract：Studyonisothermalnormalizingof18CrNiM07—6steelwascarriedoutonthecontrasttotheordinarynormalizing。Theeffectofthecoolingmethodafteraustenitizing，thetemperatureandtheholdingtimeofisotIl

5、errnalnormalizationonmicrostmctureandhardnesswerediscussedindetailResultsshowthatitisnotpearlitebutbainitecouldbegotbytheordinarynormalizing，leadingthehardnessexceedingthesuperiorlimitWhileaftertheadequateisothermalnorma

6、lizing，thesatisfiedstructureofpreeutectoidferriteandpearlite，塒tll170—180HBW25／1875ofthehardnesscouldbeobtainedTheoptimaltechnichcouldbesummarizedasbelow：Afterbeingaustenitizingat920“C，thesamplesaleloadedintoisothermalfur

7、nace，beingcooledtOandkeptat680“12for4—8h，followedbythecoolinginatmosphereKeywords：18CrNiM076：isothermalnormalizing；microslructure；hardness風(fēng)能因其綠色無(wú)污染，取之不盡，用之不竭，等溫轉(zhuǎn)變或連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線的研究報(bào)道，缺少相關(guān)的已成為最具經(jīng)濟(jì)利用和產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)價(jià)值的清潔的可正火工藝方面的數(shù)據(jù)，因此進(jìn)行18Cr

8、NiM076的等再生能源，風(fēng)力發(fā)電在世界范圍內(nèi)的增長(zhǎng)速度可謂溫正火工藝研究，獲得理想的組織與硬度十分必要“風(fēng)馳電掣”u叫。而風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造水平已成為制約與迫切。孽曼風(fēng)塞耄訾釜囂望三奎宴耋言：二蘭要苧蛩掣量1。材料與實(shí)驗(yàn)方法水平，特別是優(yōu)化關(guān)鍵部件產(chǎn)品質(zhì)量已成當(dāng)務(wù)之急‘1“7“8“”[671。目前大功率風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵部件如齒輪等采用的鋼18CrNiM07—6鋼的化學(xué)成份如表1所示。從鍛種為德國(guó)牌號(hào)的18CrNiM076，屬低碳合金滲碳鋼。件上

9、截取用于正火工藝試驗(yàn)的樣品，樣品為這些部件通過(guò)鍛造與機(jī)加工最終成型，而鍛后的熱040mmxlOOmm的圓棒。在圓棒一端的心部鉆b處理的質(zhì)量對(duì)后續(xù)的切削加工至關(guān)重要。要求此類孔，以供插放熱電偶監(jiān)測(cè)正火工藝中冷卻環(huán)節(jié)的冷鍛件正火后的組織為塊狀鐵素體與珠光體，硬度值卻速度?？刂圃?60—200HBW，晶粒度大于6級(jí)。首先進(jìn)行普通正火試驗(yàn)，奧氏體化溫度分別為18CrNiM07—6鋼的淬透性較好，采用通常的正火工880℃、920℃、960℃，保溫

10、時(shí)間均為80min。根據(jù)藝(奧氏體化后空冷)處理后，組織中有貝氏體，普通正火的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以及國(guó)內(nèi)成分相近鋼種硬度值高于220HBW，不能滿足切削加工要求。已12CrNi3Mo的11rr曲線制定了等溫正火工藝，奧氏有的研究表明，對(duì)于這類淬透性較好的合金滲碳鋼，體化溫度為920℃，保溫時(shí)間80rain。奧氏體化后分如20CrMnTi，采用等溫正火工藝可以獲得較為滿意別采取單件空冷、開(kāi)門爐冷、關(guān)門爐冷以及置入等的組織與硬度【8。11。目前國(guó)內(nèi)

11、尚未見(jiàn)18CrNiM076溫爐冷卻4種冷卻方式冷至等溫溫度，分別于442第十二屆全國(guó)高校金相與顯微分析學(xué)術(shù)年會(huì)論文正火后的組織不同。圖3(a)一(c)為試樣輿氏體化后分索件轉(zhuǎn)變的醫(yī)ml停留時(shí)間越長(zhǎng)，芷隨后窯睜過(guò)程中別經(jīng)單件空冷、開(kāi)門爐玲及關(guān)門爐冷至680“(2井形成的!l!氏體就越少先共析鐵褒體的品粒尺d也鋒溫I7h的顯微組織表4列出了這3種不同挎卻較大。另外考虐到實(shí)際鍛件截面L的冷速莘”為方式的平均玲述。無(wú)論是采取上述哪種玲卻方式保證

12、組織形態(tài)的。致性及分布的均勻性，選樣挎邊組織中陳丁鐵素體及極少量球光體蝦遷甜土最灰較慢的冷圭療式也赴有益的”?！?。l蠅此，奧最休化色塊狀組織進(jìn)一步觀察證實(shí)為貝氏體如幽3(d)后選擇較慢的挎述進(jìn)行冷卻，并且保證等溫止火保所小。這說(shuō)明，即便選擇在600—680“C的上限即溫時(shí)間足夠，可獲得具有合適晶粒尺寸的先菇析鐵680C進(jìn)行等溫正火I7h的保溫時(shí)間也明顯不足索體，并避免貝氏體的出現(xiàn)。未束得及向珠光體轉(zhuǎn)變的過(guò)冷奧氏體在隨后空冷過(guò)袁4不目冷

13、目j方E的平均女4逮宦程中繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w。表5中相關(guān)數(shù)摧也裘明無(wú)Table4Averagecoolingra”ofdifferemc0。ling眥I州論奧氏體化屙采取何種冷卻方式。在600680℃進(jìn)^Ⅻ方式甲均摶建“C／mln行等溫正火僅保溫I7h鍛件的硬度值都嚴(yán)重超標(biāo)。在等溫時(shí)間不足的情況下，奧氏體化后冷卻方式對(duì)組織的影響主要體現(xiàn)在鐵素體的相對(duì)數(shù)量及晶粒大小上等溫正火前拎速越慢在奧氏體向先批析鐵單件空掙門爐猙共flpⅪ目4典^體化后