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42crmo无缝钢管真空热处理组织和性能研究

文章出处:http://www.bagsbig.com 发表时间:2017/6/9 9:33:57 点击:33

42crmo无缝钢管

  真空热处理与普通热处理相比有许多突出的特点,如可防止表面氧化、脱碳;淬火变形小;工艺的稳定性、重复性好;操作安全、自动化程度高、工作环境好等。随着要求越来越高,模具零件的真空热处理受到越来越多的关注。 

  42crmo无缝钢管具有淬透性好、硬度高、耐磨性好、热处理变形小等优点,常用于制作承受重负荷、生产批量大、形状复杂的冷作模具。但该钢在使用过程中容易出现脆性大等问题。研究表明,改善42crmo无缝钢管中碳化物的形态和分布可有效改善材料韧性。常见的工艺有锻造预热淬火、固溶双细化工艺、降温淬火、等温淬火等。其中固溶双细化处理是利用热处理方式,使碳化物细化、棱角圆整化,同时使奥氏体晶粒超细化。其工艺的主要措施是高温固溶和循环细化。高温固溶可以改善碳化物的形态和粒度;循环细化的目的在于使奥氏体晶粒超细化。

  本实验所用42crmo无缝钢管的化学成分如表1所示。试样用线切割加工成标准无缺口冲击试样(10mm×10mm×55mm,每组3件)、抗弯试样(5mm×5mm×35mm,每组3件)和磨损试样(10mm×10mm×10mm)。

  采用固溶双细化处理(1120℃油淬+760℃回火+960℃油淬)作为材料的预备热处理,而后将试样分成两组,一组进行真空热处理,另一组进行普通热处理。两组采用相同的淬火温度,即1030℃加热、油淬。真空热处理在ZYC2-65型双室油气淬真空炉中进行(800℃预热,真空度2。5Pa);普通热处理在SX2-12-16实验用高温箱式炉进行。将经真空热处理和普通热处理的试样放入SX2-4-10型中温电阻炉中进行两次回火,温度为400℃,回火结束后出炉空冷。

  用XJP-6型金相显微镜观察组织,HR-150A型洛氏硬度计测定硬度,用JB-W300型冲击试验机测量冲击韧度,用WDW-50型微机控制电子式万能试验机测量抗弯强度,用M-2000型摩擦磨损试验机测量耐磨性,SU1510型扫描电镜观察断口形貌。

  结果表明:由于组织中碳化物以粒状均匀地分布于基体中,42crmo无缝钢管经真空热处理后,材料的冲击韧度、抗弯强度、耐磨性均高于普通热处理。其冲击韧度、抗弯强度分别达到8.347J·cm-2和1732.6MPa,相对于普通热处理,分别提高57.6%和16.9%。


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