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材料热处理(8)Material&HeatTreatment

回火工艺对直接淬火钢组织与性能的影响

梁晓军1,焦四海1,王聪1,姜洪生2
(1.宝钢研究院冶金工艺所,上海201900;2.宝钢分公司,上海201900)

摘要:通过同一钢种在两种不同冷却速率的直接淬火试验比较,研究了回火工艺对直接淬火钢性能的影
响。对直接淬火钢分别进行了回火温度为500、550、600、650℃的一系列回火试验。结果发现,在相对慢速冷却条件
下,出现二次硬化现象,回火温度升高,韧性得到改善;快速冷却条件下,回火温度升高,强韧性下降。
关键词:直接淬火;力学性能;回火;二次硬化
中图分类号:TG156.3文献标识码:A文章编号:1001-3814(2006)16-0047-04
EffectofTemperingonMicrostructureandPropertiesofDirectQuenchingSteel
LIANGXiao-jun1,JIAOSi-hai1,WANGCong1,JIANGHong-sheng2

(1.MetallurgicalProcessDepartment,ResearchInstituteofBaoshanIron&SteelCo.,Shanghai201900,China;
2.BaoSteelBranchofBaoshanIron&SteelCo.,Shanghai201900,China)
Abstract:Comparedtoakindofsteeltriedondirectquenchingattwokindsofdifferentcoolingrates,theeffectof
temperingonpropertiesofdirectquenchingsteelwasstudied.Aseriesoftemperingexperimentswerecarriedouton
fourdifferenttemperingtemperature(500,550,600and650℃).Theresultsshowthatsecondaryhardeningappearsin
theconditionofrelativelyslowercoolingrate,andthehighertemperingtemperature,thebettertoughness.However,at
therelativelyfastercoolingrate,whenthetemperingtemperatureiselevated,thestrengthandtoughnessbothdecrease.
Keywords:directquenching;mechanicalproperties;tempering;secondaryhardening

在现代社会中,能源问题越来越成为经济发达国家得到了迅速发展。
展的制约因素,节约能源已成为全社会关注的热目前的研究主要集中在DQ的控制轧制工艺
点。钢铁工业是高能耗行业,因此更应该追寻低制度上[3,4],但是回火工艺仍然是直接淬火过程中
成本、高效率的生产技术。寻求廉价的合金元素必不可少的步骤,采用不同的直接淬火工艺后应
来替代昂贵的合金元素;以低能耗的生产工艺或该配合何种回火工艺并能达到性能优化,对组织
简化复杂的生产工艺降低生产成本。这两大目标有何影响,这个问题还不是特别清楚。因此,直接
促进着钢铁业的技术变革不断深入。在生产钢板淬火后回火工艺究竟怎样影响最终的组织性能,
或棒材时,通过在线淬火控制单元以达到去除轧对此进行比较系统的研究很有必要。
后重新加热的步骤,这种在热变形后直接喷水冷本文选取了同一成分钢种,采用不同的冷却
却到较低温度的工艺称之为直接淬火(Direct速度淬火,并选择不同的回火温度回火处理,研究
Quenching,简写为DQ)。在线直接淬火已逐渐发回火工艺对直接淬火钢组织和性能的影响及产生
展成为TMCP工艺的一部分,常用于生产高强度这种现象的原因。
用钢[1]。与常规离线再加热淬火工艺相比,直接淬
1试验方法
火主要有以下两个优点:强韧性的平衡以及焊接
性会得到改善;跳过了再加热淬火阶段,因此可使试验材料采用500kg真空炉冶炼,化学成分
能耗减少,生产成本降低[1,2]。由于直接淬火简化了(质量分数,%)为:0.11C,0.24Si,1.31Mn,0.13Cu,
加工工序,工艺结构更加紧凑、合理,20世纪90Ti<0.04,Ni<0.3,Mo<0.3,0.038V,Cr<0.05,锻造成
年代以来,直接淬火-回火工艺在各钢铁工业发120mm×270mm×300mm的钢坯2块。在
1220℃加热1h后,进行多道次轧制,终轧温度为
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