合金鋼在復(fù)合熱處理中的組織變化

蘭箭

【摘要】復(fù)合熱處理是一種重要的金屬加工工藝，在機(jī)械制造工業(yè)中已被廣泛應(yīng)用。本文研究了合金鋼經(jīng)復(fù)合熱處理后的組織變化，以期望教學(xué)中更加貼近生產(chǎn)實(shí)際。

【關(guān)鍵詞】復(fù)合熱處理 合金鋼 球化退火 顯微組織

合金鋼可用于制造各種形狀復(fù)雜的冷擠壓模和沖裁模，具有較高的淬透性，淬火和低溫回火后具有較高的硬度和耐磨性。但經(jīng)常規(guī)熱處理后此鋼易形成網(wǎng)狀碳化物，在模具的受力部位形成開裂和剝落。模具的失效主要是由磨損、強(qiáng)度和韌性不足而造成的。本文擬通過適當(dāng)?shù)膹?fù)合熱處理來改善合金鋼的組織，提高其強(qiáng)度和韌性，以獲得較好的綜合性能。

1熱處理原理介紹

金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時間后，又以不同速度冷卻的一種工藝方法。熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。鋼熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。本論文試驗(yàn)研究中，主要用到退火、淬火和回火方式。

退火→將工件加熱到適當(dāng)溫度，根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時間，然后進(jìn)行緩慢冷卻（冷卻速度最慢），目的是使金屬內(nèi)部組織達(dá)到或接近平衡狀態(tài)，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進(jìn)一步淬火作組織準(zhǔn)備。

淬火→將工件加熱保溫后，在水、油或其它無機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時變脆。

回火→為了降低鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于710℃的某一適當(dāng)溫度進(jìn)行長時間的保溫，再進(jìn)行冷卻，這種工藝稱為回火。

2鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變

鋼在加熱時奧氏體的形成過程又稱為奧氏體化。奧氏體形核與晶核長大優(yōu)先在鐵素體與滲碳體的界面上形成。奧氏體晶核形成以后，依靠鐵、碳原子的擴(kuò)散，使鐵素體不斷向奧氏體轉(zhuǎn)變和滲碳體不斷溶入到奧氏體中去而進(jìn)行的。鐵素體全部消失以后，仍有部分剩余滲碳體未溶解，隨著時間的延長，這些剩余滲碳體不斷地溶入到