熱處理新工藝對高速重載機車60Si2CrVA彈簧鋼組織、性能的影響.pdf

1、高速重載機車彈簧目前主要是通過傳統(tǒng)淬火－回火工藝進行熱處理，而該工藝處理后彈簧韌性較差，在使用過程中易發(fā)生早期斷裂，降低了車輛的安全性，急需改善其強韌性配合和提高其疲勞壽命。
　　本課題屬于國家科技支撐計劃項目，研究高速重載機車車用60Si2CrVA彈簧鋼淬火-等溫-回火（Q-I-T）的熱處理新工藝。通過洛氏硬度測定、拉伸、沖擊性能測試、組織觀察、疲勞極限的測定、斷口掃描及透射電鏡分析，確定了淬火-等溫-回火（Q-I-T）最佳新工

2、藝參數(shù):將試樣加熱到860℃奧氏體后淬入150℃～170℃之間某溫度保持20s后，再將試樣迅速放入300℃～330℃之間某溫度等溫300s左右后放入油中冷卻，經(jīng)淬火-等溫（Q-I）處理后400℃～450℃之間某溫度回火100分鐘其力學性能最佳，具有優(yōu)異的強韌性配合。
　　實驗結果表明，60Si2CrVA彈簧鋼采用淬火-等溫-回火新工藝處理后，獲得回火屈氏體+過渡形態(tài)的條束狀貝氏體+殘余奧氏體薄膜+部分細小析出碳化物的復合組織。淬火

3、過程中形成了部分針狀和條束狀馬氏體，馬氏體形成時，奧氏體被分割成許多較小的、被大角度邊界包圍的、取向不同的區(qū)域，使晶粒得到分割細化，亞結構也得到細化；等溫過程中部分亞穩(wěn)奧氏體轉變?yōu)檫^渡形態(tài)的貝氏體，其形態(tài)是一種單元特征的無碳化物貝氏體，平行板條中有若干個亞單元，單元間由殘留奧氏體所分割（即BF+殘余奧氏體薄膜），該組織具有極好的韌性，且殘余奧氏體以薄膜狀均勻分布在板條間，有利于彈簧鋼韌性的提高；回火過程中析出細小均勻的碳化物，回火后組織

4、仍保持原束條組織形貌，其組織細小均勻，有效提高實驗鋼的屈服強度。故該鋼種經(jīng)Q-I-T新工藝處理后具有優(yōu)異的強韌性配合。
　　該工藝條件下力學性能達到如下指標：
　　a）抗拉強度達到1900MPa、屈服強度達1700MPa時，其沖擊韌性值提高到32.5J，有效提高高強度彈簧鋼的韌性；
　　b）沖擊韌性與傳統(tǒng)工藝（17.2J）接近時，其抗拉強度可達2218MPa和屈服強度可達1810MPa，分布提高了318MPa和110M