碳含量及热处理工艺对一种铸钢力学性能的影响模板.doc

碳含量及热处理工艺对一个铸钢力学性能影响
贾崇林李振瑞韩峰牛永吉
（北京北冶功效材料，北京100192）

摘要：研究了碳含量及热处理工艺对ZG20Cr3Mo铸钢力学性能和组织影响。结果表明：随碳含量增高，析出碳化物数量增多，碳化物颗粒钉扎铁素体相晶界和位错作用增强，造成该铸钢强度、硬度增高而钢延伸率降低，冲击功呈降低趋势。在650℃～700℃回火处理时，取得组织为回火索氏体+碳化物，且随回火温度升高，钢强度降低，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

TheEffectOfCContentandHeatmentTechnology
onMechanicalPropertiesOfACastSteel
JIAChonglin,LIZhenrui,NIUYongji
(BeijingBeiyeFunctionalMaterialCorporation,Beijing100192)
ABSTRACTThispaperintroducestheeffectofCcontentandheattreatmenttechnologyonmechanicalpropertiesandmicrostructureofcaststeelZG20Cr3Mo.TestresutsshowthatwithCcontentincreasing,morecarbideswillprecipitateandcarbideparticlesthatpindownatferriticgrainboundaryanddislocationwillmakestrengthandhardnessofthecaststeelincreasewhileelongationandimpacttoughnessdecline.Whentemperedbetween650℃～700℃,microstructureofcaststeelistemperedsorbiteandcarbide.Withthetemperingtemperatureincreasing,strengthofthecaststeelisdeclinedandplasticitycanbeimproved.Whentemperingtimeextend,carbideparticleswillgatherandgrow,sothestrengthandhardnessofthecaststeelarereducedandtheelongationisraised.
KEYWORDSCcontent，heattreatmenttechnology，ZG20Cr3Mocaststeel，mechanicalproperties

ZG20Cr3Mo是一个不含Ni新型低合金铸造结构钢，含有良好塑性、韧性及工艺性能，可用于制造航空发动机隶属件及飞机受力构件。因为ZG20Cr3Mo钢碳含量范围较宽（≤0.25%），另外，该铸钢没有标准热处理工艺可依循，在对该材料国产化试制过程中，发觉其力学性能对钢碳含量及热处理工艺十分敏感。为使该钢力学性能达成技术要求，确定该钢合理碳含量控制范围及不一样碳含量下热处理制度显得格外关键。本文研究了碳含量及热处理工艺对该铸钢组织和性能影响，为ZG20Cr3Mo钢成份控制及确定最好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。关键成份为：C0.11，Si0.51，Mn0.53，Cr2.81，Mo0.49，Cu0.11，Fe余。为研究不一样碳含量和不一样热处理工艺对钢组织和性能影响，在上述成份基础上用10Kg高频感应炉浇注3炉梅花试样。炉号分别为：1#、2#、3#。这三炉试样碳含量分别为（wt-%）：0.13%、0.18%、0.20%。研究碳含量对钢组织和性能影响所用试样热处理制度为：900℃/80min，炉冷至500℃出炉+900℃/80min，油淬+600℃/100min，空冷。对3#钢部分试样采取不一样回火制度，研究了回火温度（650～700℃）和回火时间等参数对该铸钢组织和性能影响，所用热处理工艺见表1。
利用扫描电镜对不一样碳含量、不一样热处理试样显微组织及拉伸断口形貌进行了观察和分析。
表13#试验用钢热处理工艺
退火工艺淬火工艺回火温度回火时间试验方案1900℃/60min900℃/60min+油淬650℃
60min680℃700℃试验方案2900℃/60min900℃/60min+油淬680℃60min80min
2、试验结果和分析
2.1碳含量对钢力学性能和组织影响
不一样碳含量对1#、2#、3#钢性能影响见图1-图3所表示。由图