研究了不同溫度"零保溫"淬火工藝下,40Cr鋼的顯微組織與性能的變化規(guī)律。結(jié)果表明,在850⁹10℃下"零保溫"淬火和550℃回火后,40Cr鋼的硬度、抗拉強(qiáng)度和沖擊吸收能量隨溫度的升高先增加后降低。890℃"零保溫"淬火和550℃回火時(shí),鋼的硬度、抗拉強(qiáng)度和沖擊吸收能量達(dá)到最高值,這些性能均優(yōu)于同溫度下保溫淬火時(shí)試驗(yàn)鋼的性能。40Cr鋼"零保溫"淬火性能的提高與其淬火后得到的細(xì)小板條狀馬氏體組織、奧氏體晶粒的細(xì)化和奧氏體中碳濃度分布不均勻有關(guān)。 

【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(08)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

40Cr鋼的退火組織

圖2為850和890℃“零保溫”淬火和550℃回火后拉伸試樣斷口的宏觀與微觀形貌。從圖2中可以看出，斷口為典型的杯錐狀斷口，拉伸過程中試樣從中心起裂形成纖維區(qū)，逐漸向外擴(kuò)展形成放射棱，在試樣的表面形成與軸向成45°角的極小剪切唇。在圖2(b)的宏觀形貌中試樣的纖維區(qū)明顯，說明裂紋快速擴(kuò)展時(shí)尺寸較大，試樣具有較好的韌性。圖2(a)中纖維區(qū)要小的多，說明裂紋尺寸較小時(shí)就出現(xiàn)快速擴(kuò)展，主要是因?yàn)樵嚇禹g性不如圖2(b)所示試樣好。在微觀形貌中圖2(a)試樣韌窩數(shù)量較少，在局部有解理斷裂的痕跡，二次裂紋尺寸較大。圖2(b)試樣韌窩數(shù)量多且細(xì)小，看不到解理斷裂的痕跡，微觀形貌起伏較大，是因?yàn)閿嗔堰^程中試樣的塑性變形造成的[6-7];斷口中二次裂紋較細(xì)小。2.3 淬火溫度對顯微組織的影響

圖3為40Cr鋼在850和890℃下“零保溫”淬火和550℃回火后的顯微組織，從圖3中可以看出850℃“零保溫”淬火及550℃回火后，試樣的顯微組織中有較多的鐵素體。890℃“零保溫”和550℃回火后，試樣的顯微組織為回火索氏體，基本觀察不到未溶鐵素體。說明“零保溫”淬火的加熱溫度對40Cr鋼的淬火組織影響顯著。隨著“零保溫”淬火溫度的升高，40Cr鋼奧氏體化程度增加，鐵素體含量逐步減少，淬火后馬氏體含量增加，鋼的強(qiáng)度、硬度提高。另外“零保溫”淬火條件下，加熱溫度高，高溫下停留時(shí)間短，形成的奧氏體晶粒細(xì)小，產(chǎn)生細(xì)晶強(qiáng)化作用，也使鋼的強(qiáng)度和硬度升高。由于“零保溫”淬火省去了奧氏體均勻化時(shí)間，晶粒內(nèi)碳濃度起伏較大，碳元素分布不均勻[4]。文獻(xiàn)[8]指出，奧氏體中不同碳濃度微區(qū)的Ms點(diǎn)不同。低碳微區(qū)Ms點(diǎn)較高，淬火冷卻過程中首先形成馬氏體;高碳微區(qū)Ms點(diǎn)較低，后生成馬氏體。馬氏體轉(zhuǎn)變具有非等溫特性，由于形成的溫度不同，馬氏體片不能穿越不同的濃度微區(qū)而長大，因此馬氏體組織被細(xì)化，回火后其組織也就越細(xì)小。3 結(jié)論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]40Cr熱處理工藝及其組織與性能[J]. 傅璞.  機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2005(05)
[8]結(jié)構(gòu)鋼淬(正)火熱處理零保溫探討[J]. 朱鳳艷,李春鳳.  沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(03)



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