热处理工艺对超高碳钢组织与力学性能的影响

研究了热处理工艺对碳含量为1.6%超高碳钢组织和力学性能的影响。结果表明：采用离异共析转变工艺可使锻造组织中的碳化物得到球化,获得铁素体基体上弥散分布球状碳化物颗粒的组织;在随后进行的第二次热处理中,采用正火和淬火+回火工艺,可使超高碳钢获得良好的综合力学性能,其屈服强度和抗拉强度都比40CrNiMo钢调质态提高很多,而塑性与40CrNiMo钢相当。

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第 3卷第 2期 1 20 0 7年 2月

机

械

工

程

材

料

Vo 3 No 2 L 1 . Fe . 2 0 b 07

M a e il f r M e h n c l En i e rn tras o c a i a gn eig

热处理工艺对超高碳钢组织与力学性能的影响 蔺卫平樊亚军张占领，,,朱杰武柳永宁。。许雁 ( .西安交通大学金属材料强度国家重点实验室， 1陕西西安 7 0 4; 1 0 9 2 .西北第二民族学院材料科学与工程系，宁夏银川 7 0 2 ) 5 0 1

摘要：究了热处理工艺对碳含量为 16超高碳钢组织和力学性能的影响。结果表明：研 .采 用离异共析转变工艺可使锻造组织中的碳化物得到球化，获得铁素体基体上弥散分布球状碳化物 颗粒的组织；随后进行的第二次热处理中，用正火和淬火+回火工艺，在采可使超高碳钢获得良好

的综合力学性能，屈服强度和抗拉强度都比 4C Ni其 0 r Mo钢调质态提高很多，塑性与 4 C Ni 而 0 r Mo 钢相当。

关键词：高碳钢；离异共析转变；球化工艺超 中图分类号： G12 1 T 4 .文献标识码： A文章编号： 003 3 (0 7 0 -0 00 1 0 -7 8 2 0 ) 20 4 -3

I fu nc fHe tt e t e c n l g n h ir s r c u e a d n le eo a -r a m ntTe h o o y o t e M c o tu t r n M e ha c lPr pe te fUlr - g r o S e l c nia o r iso t a hi h Ca b n te L N We pn￣ F N a u Z N Z a - n￣ Z I i ig, A Y - n, HA G h n l g, HU i w I L U Y n - ig,X n - j i Je u, I o gnn l U Ya2 - (.Xia ioo g Unv ri,Xia 1 0 9 1’nJa tn iest y’n 7 0 4,Chn; ia 2 .Th rh s eo d Nain ly Isi t,Yic u n 7 0 2,Chn ) eNo twetS c n t ai n t ue o t t nh a 50 1 ia Ab t a t s r c:Th co tu t r n c a ia r p riso n utahg ab n se l( HC

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e tcod ta somain ( ue t i rn fr to DET) a d f ec bd a t ls dsrb t ip re l n fri ti r o me . n i a iep i e it u i ds es dy i ert marx wee f r d n r r c i g n e Th olwig s c n e tte t e ticu en o maiiga dq e c i t e p rn k . Th ef l o n e dh a r m n n ld ig n r l n n u n hn w h tm e i m e o a z g i g a eUH C ban S o ti e c l n c a i l r p r i . Th y ed t e g h a d t n i s r g h f x e l t me h n c p o e te e a s e i l s r n t n e sl t e t o UH C a e h g e t a t o e f e n S r i h r h n h s o

4 Cr M o,a d tepa t iyo 0 Ni n h lsi t fUHCS i q a O ta f4 Cr M o c se u t h to 0 Ni . l

K e r s:u tahg a b n se l io c de t ti r n f r to y wo d lr- ih c r te;dv re -u e odta so main;s h r iii r c s o c p eodzn p o es g

O引言 超高碳钢 ( UHC是指碳含量为 1 O~ S) . 2 1的过共析钢[。由于采用传统方法制备的超 . 1]高碳钢脆性高，此其工业化应用一直被忽视。2因 O

左右，有望替代部分中高碳钢制作工模具、丝和结钢构件，有很好的工业化应用前景。为了研究热处具理工艺对超高碳钢组织与性能的影响，者对一种作

碳含量为 16的超高碳钢采用离异共析转变工艺 -进行处理，以

期得到理想的综合力学性能。

世纪 7年代中期，hr3] 0 S eb 等首先对超高碳钢的 i f 应用进行了研究，通过采用适当的制备工艺，可使其 获得理想的组织结构和优异的力学性能，室温下在

1试样制备及试验方法 1 1试样制备 .

强度可高达 1 0 a以上， 0 0 MP断面收缩率高达 3 5 收稿日期：0 60-7修订日期：0 60-9 2 0 -22; 2 0 -50

试验用超高碳钢采用中频真空感应炉进行冶

炼，浇铸成 1. g的铸锭， 55 k再锻造成 2 l的圆 2Tn I I棒，其化学成分 (质量分数/ ) 15 C 1 4 C, 为： -8,- 9 r 1 6 Al0 4 S, . 3, . 0 S 0 0 2余 F。 . 5, . 0 i0 4 Mn 0 0 8, . 1 P, e

基金项目：国家自然科学基金资助项目(0 7 0 7; 5 5 1 7 )陕西省科技攻关资助项目 ( 0 4 2 0 KD7 G1 )宁夏高校科研基金项目一 8; ( Y2 0 ) J 0 4

从棒料上加工出 1 6mmX1 l的圆柱试样用于 0rT nl组织观察，工出 6mm的标准拉伸短试样进行加 力学性能试验。 热处理工艺分为球化处理与二次热处理两个阶

作者简介：蔺卫平 (9 5,, 17一)女陕西西安人，硕士研究生。 导师：杰武教授朱 4 0

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