碳含量及热处理工艺对一种铸钢力学性能的影响.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：碳含量及热处理工艺对一种铸钢力学性能的影响贾崇林李振瑞韩峰牛永吉（北京北冶功能材料有限公司北京100192）摘要：研究了碳含量及热处理工艺对ZG20Cr3Mo铸钢的力学性能和组织的影响。结果表明：随碳含量增高析出的碳化物数量增多碳化物颗粒钉扎铁素体相晶界和位错作用增强导致该铸钢的强度、硬度增高而钢的延伸率降低冲击功呈降低趋势。在650℃～700℃回火处理时获得的组织为回火索氏体+碳化物且随回火温度的升高钢的强度降低塑性得以改善。随回火时间延长碳化物聚集长大钢的强度、硬度降低而延伸率增高。关键词：碳含量、热处理工艺、ZG20Cr3Mo铸钢、力学性能TheEffectOfCContentandHeatmentTechnologyonMechanicalPropertiesOfACastSteelJIAChonglinLIZhenruiNIUYongji(BeijingBeiyeFunctionalMaterialCorporationBeijing100192)ABSTRACTThispaperintroducestheeffectofCcontentandheattreatmenttechnologyonmechanicalpropertiesandmicrostructureofcaststeelZG20Cr3Mo.TestresutsshowthatwithCcontentincreasingmorecarbideswillprecipitateandcarbideparticlesthatpindownatferriticgrainboundaryanddislocationwillmakestrengthandhardnessofthecaststeelincreasewhileelongationandimpacttoughnessdecline.Whentemperedbetween650℃～700℃microstructureofcaststeelistemperedsorbiteandcarbide.Withthetemperingtemperatureincreasingstrengthofthecaststeelisdeclinedandplasticitycanbeimproved.Whentemperingtimeextendcarbideparticleswillgatherandgrowsothestrengthandhardnessofthecaststeelarereducedandtheelongationisraised.KEYWORDSCcontentheattreatmenttechnologyZG20Cr3MocaststeelmechanicalpropertiesZG20Cr3Mo是一种不含Ni的新型低合金铸造结构钢具有良好的塑性、韧性及工艺性能可用于制造航空发动机附属件及飞机的受力构件。由于ZG20Cr3Mo钢碳含量范围较宽（≤0.25%）另外该铸钢没有标准的热处理工艺可依循在对该材料国产化试制过程中发现其力学性能对钢的碳含量及热处理工艺十分敏感。为使该钢的力学性能达到技术要求确定该钢合理的碳含量控制范围及不同碳含量下的热处理制度显得格外重要。本文研究了碳含量及热处理工艺对该铸钢组织和性能的影响为ZG20Cr3Mo钢的成分控制及确定最佳热处理工艺提供依据。1、材料和试验方法试验用料是在800Kg中频感应炉上冶炼的。主要成分为：C0.11Si0.51Mn0.53Cr2.81Mo0.49Cu0.11Fe余。为研究不同碳含量和不同热处理工艺对钢的组织和性能的影响在上述成分基础上用10Kg高频感应炉浇注3炉梅花试样。炉号分别为：1#、2#、3#。这三炉试样的碳含量分别为（wt-%）：0.13%、0.18%、0.20%。研究碳含量对钢的组织和性能的影响所用试样的热处理制度为：900℃/80min炉冷至500℃出炉+900℃/80min油淬+600℃/100min空冷。对3#钢的部分试样采用不同的回火制度研究了回火温度（650～700℃）和回火时间等参数对该铸钢的组织和性能的影响所用的热处理工艺见表1。利用扫描电镜对不同碳含量、不同热处理试样的显微组织及拉伸断口形貌进行了观察和