亚温淬火对22SiMnCrNi2Mo钢组织和性能的影响

摘要

本文主要研究直接亚温淬火和QLT亚温淬火（完全淬火+亚温淬火+回火）两种热处理工艺对22SiMnCrNi2Mo钢组织和性能的影响，通过对比实验探讨两种热处理工艺下不同热处理参数对其强韧性的影响，以及马氏体与铁素体的含量和形态、断口形貌等问题。根据实验分析结果，确定最优的亚温淬火工艺，为工艺的工程应用提供依据。
　　实验结果表明:(1)采用直接亚温淬火，随着淬火温度的升高，22SiMnCrNi2Mo钢的屈服强度、抗拉强度强度均增加。200℃回火屈服强度的增长速率较抗拉强度的大，500℃回火抗拉强度的增长速率较屈服强度的大。(2)直接亚温淬火并200℃回火后，22SiMnCrNi2Mo钢的低温冲击韧性随着亚温淬火温度的升高而提高。亚温淬火并500℃回火后，22SiMnCrNi2Mo钢的低温冲击韧性随着亚温淬火温度的升高而降低。(3)采用直接亚温淬火并200℃回火，随着亚温淬火温度的提高，钢中的铁素体和残余奥氏体相对含量不断减少，马氏体相对含量不断增加。铁素体在减少的同时，形态也在不断的细化成针状，组织变得更细更均匀。直接亚温淬火经500℃回火后，铁素体一直以块状形式存在于组织中，形态基本没有发生变化，只是随着亚温淬火温度的升高，铁素体的相对含量在减少。(4)直接亚温淬火200℃回火后-40℃冲击下断口微观形貌由大量的韧窝组成，断口基本无结晶区，而且随淬火温度的升高，断口的剪切唇的变形越来越大。500℃回火-40℃冲击下断口基本是由准解理小平面和撕裂棱组成，表面只存在少量的韧窝。(5)采用QLT亚温淬火200℃回火后，22SiMnCrNi2Mo钢强度随着亚温淬火温度的升高先提高后降低，830℃时最高，而低温韧性则正好相反，随着亚温淬火温度的升高先降低后提高，830℃时最低。(6)采用QLT亚温淬火500℃回火后，22SiMnCrNi2Mo钢强度随着亚温淬火温度的升高而升高，抗拉强度和屈服强度的增长速率一致。而低温韧性是先降低后升高，但变化较小。(7)QLT亚温淬火使钢的强度以及低温韧性都随着回火温度的提高而降低，而断后伸长率则随着回火温度的升高而提高。(8)QLT亚温淬火200℃回火后组织都是板条状及针状分布，而且是马氏体和铁素体相互间隔的形式，韧性相铁素体间隔包围了强化相纤维状马氏体。钢中铁素体一直以针状存在，形态和分布未发生显著改变，而QLT亚温淬火500℃回火后铁素体以块状形式存在。(9)QLT亚温淬火、200℃回火都是韧窝断裂，而且韧窝的分布并没有随着淬火温度的变化而有所变化。QLT亚温淬火、500℃回火同直接亚温淬火经500℃回火一样，结晶状断口面积所占比例很高，而且剪切唇出断口撕裂痕迹不明显，断口表面由准解理小平面和撕裂棱组成，有着一定量的韧窝。(10)比较直接亚温淬火与QLT亚温淬火工艺，发现采用QLT亚温淬火，淬火工艺为淬火温度830℃，回火温度200℃时，材料强韧性能够达到最优。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景

1．1．1 22S i MncrN i 2Mo钢简介及目前研究现状

1．1．2 22s i MncrN i 2Mo钢力学性能提高的研究方向

1．2 钢的亚温淬火简介

1．2．1 亚温淬火的定义

1．2．2 亚温淬火的分类

1．2．3 影响亚温淬火强韧化的主要因素

1．2．4 亚温淬火的优缺点

1．3 钢的屈服强度和低温韧性概述

1．4 国内外亚温淬火的研究现状

1．5 本文研究的目的和意义

1．6 研究的主要内容

第2章 试验方法与工艺制定

2．1 试验材料

2．2 试验方法

2．2．1 亚温淬火工艺方法

2．2．2 亚温淬火工艺制定

2．3 试验结果分析方法

2．4 本章小结

第3章 实验过程与结果

3．1．2 实验结果

3．2 22S i MnCrN i 2Mo钢81 0～840℃QLT亚温淬火

3．2．1 实验参数的选择

3．2．2 实验结果

3．3 本章小结

第4章 直接亚温淬火对22S i MnC rN i 2Mo钢组织和性能的影响

4．1 对力学性能的影响

4．2 对组织的影响

4．3 断口分析

4．4 本章小结

第5章 QLT处理亚温淬火对22S i MnC r N i 2Mo钢组织和性能的影响

5．1 对力学性能的影响

5．2 对组织的影响

5．3 断口分析

5．4 本章小结

第6章 QLT亚温淬火强度、韧性方程的建立及检验

6．1 回归方程的建立

6．1．1 QLT亚温淬火强度方程的建立

6．1．2 QLT亚温淬火韧性方程的建立

6．2 实验因素的方差检验

6．2．1 QLT亚温淬火强度实验数据方差检验计算

6．2．2 QLT亚温淬火韧性实验数据方差检验计算

6．3 方差检验计算的结果

6．4 回归方程的显著性检验

6．4．1 QLT亚温淬火显著性检验计算

6．4．2 QLT亚温淬火显著性检验结果

6．5 本章小结

第7章 结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果

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