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回火溫度對(duì)9310鋼力學(xué)性能及組織的影響

時(shí)間:2019-06-13    作者:無(wú)錫不銹鋼板    瀏覽:0

9310鋼是國(guó)外廣泛使用的一種低成本且具有非常優(yōu)異綜合性能的傳動(dòng)部件用高強(qiáng)度滲碳鋼,其不僅強(qiáng)度高,韌性好,而且有著高的淬透性以及好的可焊性,因此多用于制造截面尺寸較大、且受重載荷的滲碳傳動(dòng)構(gòu)件,如航空領(lǐng)域中關(guān)鍵齒輪、齒輪軸、主旋翼軸、尾槳軸等傳動(dòng)裝置。而目前國(guó)內(nèi)外報(bào)道關(guān)于9310鋼組織和性能的文獻(xiàn)資料也比較少。本文主要針對(duì)采用真空熔煉+真空電極自耗重熔(VIM+VAR)冶煉的高純凈國(guó)產(chǎn)化的9310滲碳鋼,采用Thermo-Calc熱力學(xué)計(jì)算軟件對(duì)9310鋼的平衡組織相變規(guī)律進(jìn)行研究;同時(shí)再通過(guò)拉伸、沖擊和硬度等力學(xué)性能試驗(yàn),研究回火溫度對(duì)9310鋼的力學(xué)性能的影響規(guī)律;從而確定9310鋼組織和性能的演變規(guī)律以及強(qiáng)韌化機(jī)理。

實(shí)驗(yàn)用SAE9310鋼采用VIM+VAR工藝冶煉,其化學(xué)成分為(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%):0.11C,1.20Cr,3.40Ni,0.10Mo,0.24Si,0.49Mn,0.0016S,0.0021P,0.0006O,0.0011N,其余Fe。將Φ150mm棒坯改鍛成Φ20mm的棒料,開鍛溫度1150℃,終鍛溫度大于850℃,然后在680℃退火8h。所有力學(xué)性能試樣粗車加工后進(jìn)行熱處理,熱處理制度為:先經(jīng)815℃固溶處理1h,油淬,再分別在100~500℃回火3h后空冷。將熱處理后的試樣精加工到最終尺寸。拉伸、沖擊和硬度等力學(xué)試驗(yàn)均在室溫下按照國(guó)標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)。

9310鋼經(jīng)平衡相變后的室溫組織為鐵素體、M23C6、M7C3型碳化物和少量的殘余奧氏體。9310鋼經(jīng)815℃固溶1h油淬,再經(jīng)150~250℃回火后具有最佳的強(qiáng)韌性配合。淬火態(tài)9310鋼在150~250℃回火后細(xì)小的ε碳化物在板條馬氏體基體中彌散析出分布,保證了9310鋼此時(shí)具有最佳的強(qiáng)韌性配合。

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