具有合理硬度梯度和组织分布的渗碳钢23CrNi3Mo的热处理冷却行为

摘要

本文利用Gleeble-1500热模拟机、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)对渗碳钢23CrNi3Mo的连续冷却相变规律以及等温转变规律进行了研究,并基于此,设计了一种新的热处理冷却工艺.研究结果表明,渗碳后试样以0.05°C/s和0.1°C/s的冷速连续冷却时,表面渗碳层为高碳马氏体组织,过渡区为高碳马氏体+下贝氏体的混合组织,基体为下贝氏体组织;渗碳试样外表面在高温段以较低的冷速(0.05～3°C/s)连续冷却时,碳化物沿晶界析出形成网状碳化物;无渗碳的实验钢的贝氏体等温转变温度范围为375～450°C.新的热处理冷却工艺为:试样在880°C保温完成后,采用快速冷却工艺,以冷速≥5°C/s进入到贝氏体转变温度区,直接入450°C的盐浴炉,入炉后均温5～10min,在低温转变区即贝氏体转变温度区间,采用慢速冷却工艺,冷速≤0.1°C/s.获得的试样渗碳层深度为1.4mm,国外的阿特拉斯钎头为1.2mm,两者基本相同,但前者硬度分布更加平缓;两者表面显微组织均为高碳马氏体组织,过渡区均为马氏体加下贝氏体组织,基体均为贝氏体组织.通过新的热处理冷却工艺的设计,获得了与国外钎头相同水平的试样.