23MnNiCrMo54圓環(huán)鏈用鋼組織及性能研究.pdf

1、國(guó)產(chǎn)23MnNiCrMo54圓環(huán)鏈鋼雖然與日本進(jìn)口的23MnNiCrMo54鋼有相同的化學(xué)成分,但是利用它在制作圓環(huán)鏈時(shí)卻存在著變形不均、疲勞壽命低等問題.為此,在對(duì)兩種不同產(chǎn)地的23MnNiCrMo54鋼進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上,我們發(fā)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)鋼存在著組織不均的現(xiàn)象,尤其是碳化物的形態(tài)不規(guī)則和分布不均勻.進(jìn)一步的研究表明國(guó)產(chǎn)鋼存在著嚴(yán)重的合金元素Mo和Cr的偏析.為使國(guó)產(chǎn)的23MnNiCrMo54鋼能夠趕上或超過日本進(jìn)口的同類鋼的性能水平,

2、必須獲得細(xì)小均勻的球狀碳化物組織.但是,低碳鋼與高碳鋼不同,組織中存在著明顯的碳分布不均勻的現(xiàn)象,從而使低碳鋼的球化處理比較困難.為此,在通過1150℃×6h擴(kuò)散退火消除合金元素的成分偏析的基礎(chǔ)上,我們主要采取了兩種工藝措施實(shí)現(xiàn)低碳鋼的均勻化:形變和非形變熱處理.1.23MnNiCrMo54鋼經(jīng)880℃×0.5h淬火后在680℃-720℃范圍內(nèi)回火,隨著回火溫度的升高,鐵素體回復(fù)再結(jié)晶的傾向增大,碳化物粒子析出量增多.回火溫度升至720

3、℃時(shí),碳化物粒子有聚集長(zhǎng)大的趨勢(shì).且在回火溫度一定的條件下,隨著回火時(shí)間的延長(zhǎng),鐵素體回復(fù)再結(jié)晶的傾向增大,碳化物粒子析出量增多,因此,700℃×10h回火有利于獲得均勻細(xì)小碳化物粒子.2.在700℃×10h高溫回火之前,在500℃增加一個(gè)中間回火更有助于23MnNiCrMo54鋼獲得細(xì)小彌散分布的碳化物粒子,同時(shí)鋼的力學(xué)性能也得到顯著改善.3.在600℃和650℃分別對(duì)23MnNiCrMo54鋼進(jìn)行形變熱處理能大大促進(jìn)碳化物的析出,且

4、23MnNiCrMo54鋼形變處理后的微觀組織受Z參數(shù)和變形量的影響.Z參數(shù)和變形量較大時(shí),獲得等軸狀鐵素體及彌散分布的粒狀碳化物組織;反之,除了鐵素體和彌散分布的粒狀碳化物外,還存在部分貝氏體組織.且Z參數(shù)越小,貝氏體數(shù)量越多,尺寸越大.4.23MnNiCrMo54鋼形變熱處理后分別在變形溫度回火,更進(jìn)一步促進(jìn)了碳化物顆粒的均勻析出.同時(shí)由于形變能的釋放使鋼的硬度降低,符合圓環(huán)鏈編鏈要求.因此,采用形變熱處理使23MnNiCrMo54