调质钢回火工艺

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调质钢,全称调质合金结构钢,是适合于淬火硬化和高温(500~650℃)回火后使用的合金结构钢。在调质(淬火+高温回火)状态具有强度、塑性和韧性的良好配合,即具有良好的综合力学性能。其使用状态的显微组织多为由再结晶后的细晶铁素体基体和分布其内的弥散粒状碳化物组成的回火索氏体。常用于制造各种机械产品中要求良好综合力学性能的各类重要部件,如机床主轴和汽车半轴等轴类件、连杆、高强度螺栓及高强度锚螺等。

调质钢

调质钢回火主要考虑两方面:

(1)通过调整回火温度和时间以获得所需要的最终性能;

(2)避免第二类回火脆性。

每一种调质钢淬成马氏体后采用不同温度回火至不同硬度后具有不同的强度和韧性。根据不同调质件的具体技术要求,同一牌号可以选择不同的回火温度。应当注意到,同一种钢调质后的强度愈高,则其常温冲击韧性愈低,虽然处于低温冷脆状态时不同强度对应的韧性趋于一致。

调质钢的一个特殊问题是高温回火脆性(第二类回火脆性)问题,表现为某些钢(如含锰钢、含铬钢、高磷钢,尤其是铬-锰钢、硅-锰钢、铬-镍钢、镍-铬-钒钢等)高温回火缓慢冷却后的室温冲击韧性明显低于快速冷却的韧性,钢的脆性转变温度升高,但在钢的硬度、抗拉强度、屈服强度、断面收缩率和伸长率等方面快冷和慢冷并无明显差异。

调质钢最易发生高温回火脆性的温度范围为450~600℃。在此温度范围以内或以上回火后缓冷可导致钢的脆化,但回火后快速冷却(水冷或油冷)则可避免。

为避免发生或尽可能减轻高温回火脆性,可采用如下措施:

(1)避免在脆化温度范围内回火;

(2)回火后采用油冷或水冷(快冷至脆化温度区之下再缓冷亦无妨);

(3)无法采取上述措施的调质钢件应采用含钼钢种,并尽可能降低钢中磷、锡、锑、砷等杂质;

(4)利用第二类回火脆性的可逆性,将已感受高温回火脆性的钢重新加热至脆化温度区以上回火后快冷可使钢恢复至韧性状态。

将调质钢淬火后进行中温回火,可获得更高的强度和适当的塑性、韧性。