燒結(jié)和熱處理參數(shù)對注射成形4140合金鋼的影響.pdf

1、4140合金是一種具有高強(qiáng)度，優(yōu)良耐延遲斷裂性能的中碳合金鋼?？捎糜跈C(jī)車牽引用的大齒輪、增壓器傳動齒輪、后軸、受載荷極大的連桿及彈簧夾等，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。注射成形可以制備形狀復(fù)雜的高性能零部件。因此本文采用注射成形技術(shù)制備4140合金鋼，研究了燒結(jié)和熱處理工藝參數(shù)對其性能的影響。并通過密度測量，硬度測量，金相檢測，掃描分析等對其進(jìn)行分析討論。結(jié)果表明:
　　4140合金鋼在1340℃燒結(jié)時，樣品的孔隙呈現(xiàn)不規(guī)則形狀，樣品的組織為鐵素

2、體+貝氏體;當(dāng)燒結(jié)溫度為1380℃保溫5h時，樣品的致密度達(dá)到93％，樣品內(nèi)部的孔隙呈現(xiàn)圓形，組織為貝氏體;當(dāng)燒結(jié)溫度為1420℃時，樣品表面明顯過燒，致密度為92％，樣品內(nèi)部的孔隙呈現(xiàn)圓形，組織為貝氏體。燒結(jié)溫度為1380℃保溫5h得到了最佳的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度達(dá)到900MPa，延伸率達(dá)到14.6％。
　　采用正交實(shí)驗(yàn)的方法對其熱處理進(jìn)行了研究。通過方差分析得出影響硬度的主次關(guān)系依次為淬火溫度，淬火保溫時間，回火溫度，回火保溫時

3、間;影響抗拉強(qiáng)度的主次關(guān)系依次為淬火溫度，淬火保溫時間，回火溫度，回火保溫時間;影響延伸率的主次關(guān)系依次為淬火溫度，回火溫度，淬火保溫時間，回火保溫時間。通過正交分析得出因子對綜合性能影響大小的順序是淬火溫度，回火保溫時間，淬火保溫時間，回火溫度。經(jīng)過熱處理后樣品的力學(xué)性能可以達(dá)到抗拉強(qiáng)度1277MPa，延伸率9.4％，顯微硬度280Hv。
　　對4140合金鋼進(jìn)行熱處理，當(dāng)淬火溫度為750℃時，淬火后的組織為馬氏體+鐵素體;當(dāng)溫

4、度為850℃時，樣品組織為馬氏體。對經(jīng)過850℃淬火60min的樣品進(jìn)行回火處理，回火溫度為250℃時，樣品組織為回火馬氏體;回火溫度為350℃時，樣品組織為回火屈氏體+少量的回火馬氏體;回火溫度為450℃時，樣品組織為回火索氏體。對不同熱處理工藝樣品的斷口進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)不同溫度淬火時，淬火樣品的斷口屬于沿晶脆性斷裂。但是在750℃淬火時，樣品晶界處有細(xì)小的韌窩。經(jīng)過不同溫度回火樣品的斷口也屬于沿晶脆性斷裂，同時晶界處也存在細(xì)小的韌窩。