Page 33 - 理化检验-物理分册2021年第八期
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周光理, 等: 42CrMo合金钢棒材硬度及显微组织控制
图 2 不同冷却速率下 42CrMo合金钢的显微组织形貌
Fi g 2 Microstructuremor p holo gy of42CrMoallo y steelatdifferentcoolin g rates
程中硬度由 222.4 HV0.5 增加到了 557.6 HV0.5 。
由此可见硬度的增加主要是不同冷却速率的相变过
程产生的组织变化所致。
不同冷却速率下的 42CrMo合金钢的重要相变
温度及组织如表 1 所示。从表 1 中可以看出, 当冷
却速率为 0.1 ℃ · s 时, 奥氏体中首先于 741 ℃ 析
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出铁素体, 随着温度的下降发生珠光体转变, 最终转
变产物为铁素体和珠光体的混合组织。当冷却速率
为 0.3 ℃ · s 时, 铁素体和贝氏体的转变温度分别
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为 721 ℃ 和 522 ℃ 。当冷却速率为 0.4 ℃ · s 时,
图 3 42CrMo合金钢的动态 CCT 曲线 奥氏体 于 530 ℃ 发 生 贝 氏 体 转 变, 马 氏 体 组 织 于
Fi g 3 D y namicCCTcurvesof42CrMoallo y steel
280 ℃ 开始产生。当冷却速率大于 1 ℃ · s 时, 停
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图中可以看出, 42CrMo 合金钢从 860 ℃ 开始以不 止铁素体及珠光体转变, 马氏体组织于 345 ℃ 时开
同的冷却速率连续冷却时, 发生了以下相变: 铁素体 始产生, 并且随着冷却速率的增加, 马氏体转变量增
析出( A→F ), 珠 光 体 转 变 ( A→P ), 贝 氏 体 转 变 加, 当冷 却 速 率 大 于 10 ℃ · s -1 时, 转 变 组 织 于
( A→B ), 马氏体转变 ( A→M )。冷却速 率越快, 铁 349 ℃ 完全转变为马氏体。
素体及珠光体的转变量减少, 贝氏体转变量呈现先 由 42CrMo合金钢的相变规律可知, 在实际工
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增加后减少的趋势, 而马氏体的转变量则越来越多。 业生产中, 应当将冷却速率控制在 0.3 ℃ · s 之内,
随着冷却速率的增加, 42CrMo 合金钢的硬度逐渐 才能确保减少生成贝氏体等硬相组织, 在后续的轧
增加, 冷却速率从 0.1 ℃ · s 增加到 10 ℃ · s 的过 制 工艺试验中, 常规轧制与低温轧制均通过添加保
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