淬火_回火温度对35CrMoA钢的力学性能及低温冲击的影响.pdf

化工机械612001年

淬火、回火温度对35CrMoA钢的力学性能
及低温冲击的影响

鲍静生X
(兰州石油化工机器总厂)

摘要阐述了淬火温度、回火温度对35CrMoA钢力学性能及低温冲击(-60℃)的影响。
关键词淬火温度回火温度金相组织回火索氏体力学性能低温冲击

因具有较好的工艺性能及综合力学性能,石间的关系。
油钻采、石油化工等设备上常采用35CrMoA或1试验方法

35CrMo钢。在石油钻采方面用来制造中心管、轴本厂为兰州市煤制气工程公司制造的CO2吸
以及各类零部件。在石油化工机械方面常用来制收塔,其中双头螺栓的力学性能见表1,其化学成
造各类紧固件(双头螺栓、螺母)及各类法兰等锻分应符合GB3077288标准的要求,其化学成分见
件,本文主要通过不同的热处理工艺试验,研究了表2。
35CrMoA钢的力学性能与淬火温度、回火温度之

表1煤制气工程公司CO2吸收塔双头螺栓的力学性能要求

σb/MPaσs/MPaδ5/%Aku/JAkv/J(-60℃)HB

≥833≥735≥15≥55≥2714(3个平均值),≥19(单个值)241～286

表235CrMoA钢的标准要求及试验用钢的化学成分

钢号与规格标准与检号CSiMnCrMoPSNiCu

35CrMoAGB30772880.32～0.400.17～0.370.40～0.700.80～1.100.15～0.25≤0.035≤0.035≤0.30≤0.30

«3587052670.350.260.570.880.110.200.0190.0140.11

«2287042890.370.280.520.910.050.200.0260.0260.14

试验所用35CrMoA钢为热轧状态的圆钢,其表335CrMoA钢的临界淬火直径[1,2]

规格、材料检号和化学成分见表2。从表2中的淬火介质40℃静油20℃水

数据可以看出,试验所用材料的化学成分完全符临界淬火直径≤25mm≤40mm
合GB3077288标准的要求。试棒采用的规格分别
为«22mm×200mm和«35mm×200mm两种。112热处理工艺试验方案的制定
11135CrMoA材料的物理参数35CrMoA钢为亚共析钢(中碳合金结构钢),
35CrMoA钢的临界相变点:Ac1=775℃,Ac3=根据热处理淬火工艺制定的基本原则,淬火温度
℃[1,2]。[1]
800为Ac3+30～50℃,回火温度根据力学性能的要
35CrMoA钢的临界淬火直径见表3。求制定。两种规格试棒的热处理工艺见表4。

X鲍静生,男,1963年生,工程师。甘肃省兰州市,730050。
第28卷第1期化工机械71

表4两种规格试棒的热处理工艺方案
试棒规格试棒编号热处理工艺规范
«22mm×200mm121860℃油淬+560℃回火
122860℃油淬+580℃回火
123860℃油淬+600℃回火
℃油淬℃回火
124860+590图4试棒124金相照片×500
125860℃油淬+590℃回火
心部和处组织均为索氏体少量铁素体奥
«35mm×200mm221860℃油淬+560℃回火1/3R+,
222860℃油淬+580℃回火氏体晶粒度为815级
223860℃油淬+600℃回火
224860℃油淬+600℃回火+790℃
水淬+630℃回火
225860℃油淬+600℃回火+790℃
水淬+630℃回火
226860℃油淬+590℃回火+800℃
水淬+630℃回火
227860℃油淬+800℃回火+630℃回火
228800℃水淬+630℃回火
229880℃油淬+580℃回火
2210810℃水淬+630℃回火
2211820℃水淬+630℃回火

2金相组织结果及工艺试验
试棒经热处理后在500倍显微镜下金相组织
见图1～4。通过以上16组的工艺性试验得到了图5力学性能与回火温度的曲线
大量的力学性能数据,为了便于分析将各类数据(«22mm×200mm)
分别绘成回火温度、淬火温度与力学性能的曲线
图如图5、图6所示。

图1试棒224金相照片×500
心部和1/3R处组织均为索氏体,奥氏体晶粒度为815级

图2试棒227金相照片×500图6力学性能与淬火温度的曲线
心部和1/3R处组织均为索氏体+少量铁素体,奥(«35mm×200mm)
氏体晶粒度为815级
3工艺分析
从图1～6可以看出35CrMoA材料所具有的
一些特性。首先分析规格为«22mm×200mm的
试棒,从图5的曲线可以看出,在淬火温度不变的

条件下,随着回火温度的升高力学性能中σb、σs、
图3试棒223金相照片×500
δ5是单调下降的,并且下降得很快,而Ψ、Aku、
心部和1/3R处组织均为索氏体+少量铁素