4Cr9Si2馬氏體耐熱鋼的調(diào)質(zhì)工藝和回火脆性研究.pdf

1、本文以內(nèi)燃機(jī)氣門用鋼4Cr9Si2作為研究對象，簡述了國內(nèi)外內(nèi)燃機(jī)氣門材料熱處理的現(xiàn)狀，剖析了目前4Cr9Si2鋼脆性較大及氣門發(fā)生斷裂的原因，在深入分析該鋼的工藝特性和影響因素的基礎(chǔ)上，以提高其韌性和綜合力學(xué)性能為目的，研究了化學(xué)成分、熱處理工藝、回火后冷卻速度對4Cr9Si2鋼組織和性能的影響，為實(shí)際生產(chǎn)兼有足夠的韌性和硬度的氣門材料，并為提高它在高溫工況條件下的使用壽命提供了理論依據(jù)。 4Cr9Si2鋼作為一種高鉻鋼，本身

2、具有較大的脆性，因此如何提高其韌性成為本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵所在。首先研究了淬火工藝對其的影響，探討了常規(guī)淬火、亞溫淬火、臨界點(diǎn)淬火三種不同的淬火工藝，通過對試樣硬度及沖擊韌性的變化規(guī)律來分析三者的優(yōu)劣。 重點(diǎn)研究了回火工藝對4Cr9Si2鋼的影響。研究了試樣在經(jīng)過常規(guī)淬火后，回火溫度、回火時間和回火后冷卻方式對材料的影響。通過對試樣的組織分析和斷口SEM觀察，繪制了沖擊試驗(yàn)值同上述三者之間的準(zhǔn)確定量關(guān)系，結(jié)果表明：在500℃～750℃之

3、間，試樣的沖擊韌性值是下降然后上升，在540℃左右出現(xiàn)脆性的最大值：隨著回火時間的增加，試樣的沖擊韌性逐漸下降，但下降的趨勢越來越不明顯，最終接近于與水平坐標(biāo)平行，可以用非平衡晶界偏聚理論來解釋這種現(xiàn)象。由于4Cr9Si2鋼對冷速敏感，因此我們在函數(shù)記錄儀上定量的研究了回火后冷卻速度對韌脆性的影響。實(shí)踐證明冷速越快，試樣越不易變脆，如果回火后采用爐冷則試樣的沖擊值接近谷底，這主要是由于α相時效析出對位錯產(chǎn)生了強(qiáng)釘扎。 運(yùn)用計(jì)算機(jī)