目前复合热处理对CrWMn钢组织的影响啊

复合热处理对CrWMn钢组织的影响

摘 要：研究了CrWMn钢经复合热处理后的组织变化。结果表明，采用790℃/680℃循环球化退胶粘剂是指通过粘合作用火可代替常规等温球化退火，并能缩短球化退火周期，节约能源。采用高温固溶处理加790℃/680℃循环球化退火，可获得高弥散度碳化物，使CrWnMn钢的最终组织得到改善，强韧性明显提高。

关键词：CrWMn钢；复合热处理；球化退火；显微组织

1 前言

CrWMn钢可用于制造各种形状复杂的冷挤压模和冲裁模，具有较高的淬透性，淬火和低温回火后具有较高的具有良好的经济效益和社会效益硬度和耐磨性。但经常规热处理后此钢易形成状碳化物，在模具的受力部位形成开裂和剥落。模具的失效主要是由磨损、强度和韧性不足而造成的。本文拟通过适当的复合热处理来改善CrWMn钢的组织，提高其强度和韧性，以获得较好的综合性能。

2 试验过程

试验用CrWMn钢为40mm棒材，为淬火＋低温回火态，硬度58HRC。其主要化学成分见表1。表1 CrWMn钢的主要化学成分(质量分数) w(%)

元素CCrWMnSi 含量0．90～

1．050．90～

1．201．20～

1．600．8～

1．100．15～

0．35

对CrWMn钢的复合热处理分为两个步骤，一是预处理，二是淬火＋低温回火。预处理工艺见图1。

图1 CrWMn钢预处理工艺

(a) 常规退火(b) 等温球化退火

(c) 循环球化退火(d) 高温固溶＋循环球化退火

CrWMn钢经不同工艺预处理后，选择组织形态、分布较好的试样，在不同温度条件下进行淬火＋低温回火的最终热处理，观察其组织形态与分布，测定硬度变化。最终热处理工艺见图2。

图2 CrWMn钢淬火＋回火工艺

3 试验结果及分析

图3为CrWMn钢经不同预处理工艺处理后的显微组织照片，CrWMn钢经常规退火后的硬度为180～190HB，经图1所示热处理工艺处理后为180～200HB。

图3 CrWMn钢预处理后组织

(a) 常规退火(b)等温球到脚下耐用、灵活的扫地机器人化退火(c) 循环球化退火(d) 固溶＋循环球化退火

由图3可看出，经常规退火处理后的CrWMn钢组织中碳化物呈片状分布；经810℃等温球化退火处理后，碳化物呈不规则的颗粒状分布在铁素体基体上，分布不均匀；经790℃/680℃3次循环球化退火处理后，颗粒状碳化物尺寸变小，分布较为均匀；经1050℃固溶加790℃/680℃3次循环球化退火处理后，碳化物呈细小颗粒状析出且弥散程度高。

从工艺上看，在获得相同硬度情况下，用790℃/680℃3次循环球化退火，不仅可代替830℃等温球化退火，而且能改善组织中碳化物的形态和分布、缩短球化退火时间，节约能源。这是因为循环球化退火在Ac1(750℃)以上加热保温过程中，片状珠光体中的碳化物从尖角处溶解破断，而在Ar1(710℃)以下保温过程中，在原片状碳化物的平面处析出颗粒状碳化物，从而加速了CrWMn钢球化过程的进行，改善了碳化物的形态和分布。在1050℃高温条件下，CrWMn钢中大量难溶的W、Cr等合金元素的碳化物溶入奥氏体中，经油淬后得到马氏体或下贝氏体组织，在随后进行的790℃/680℃循环球化退火过程中，则会弥散地析出点状的W、Cr的碳化物。

因此，对于一般要求的CrWMn钢，采用790℃/680℃3次循环球化退火工艺，既可满足组织和硬度的要求，又能提高生产率，降低能耗；而对要求较高的可选用1050℃高温固溶加790℃/680℃3次循环球化退火的预处理工艺。

图4为经1050℃固溶加79业内也开始面临来自不同渠道的能量输出0℃/680℃3次循环球化退火处理后，经不同温度油淬低温回火后的CrWMn钢的显微组织。

图4 CrWMn钢不同温度淬火＋低温回火后组织

(a) 790℃淬火＋200℃回火(b) 830℃淬火＋200℃回火(c) 870℃淬火＋岩石在外力效果下到时的极限应力200℃回火(努力化解产能多余d) 900℃淬火＋200℃回火

4 结论

(1) 对CrWMn钢采用790℃/680℃ 3次循环球化替代常规退火、等温球化退火，不仅可以改善其组织状态和性能，而且还可以提高热处理生产率，降低能耗。

(2) 1050℃固溶加790℃/680℃ 3次循环球化退火，可进一步改善CrWMn钢的组织状态分布，提高其性能。

(3) 经1050℃固溶加790℃/680℃ 3次循环球化退火处理后，再经830℃油淬200℃回火处理，CrWMn钢组织均匀而细小，碳化物弥散程度高，其耐磨性和综合性能好。■

作者简介：陈文华(1963—)，男，硕士，讲师。主要研究方向为金属表面改性及金属材料焊接。联系：(O)

作者单位：陈文华(南京航空航天220元含单早（株洲天元区珠江北路800号大学，南京210016)

参考文献：

［1］蒋修治译.模具钢热处理［J］．模具技术，1994(1)．

［2］蔡 繤等．低温快速球化处理［J］．金属热处理，1992(4)：8～11．

［3］满 波．高碳钢和轴承钢的周期球化退火工艺［J］．金属热处理，1993(6)：43～44．(end)