【摘 要】
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以新研制的20CrSiMn2MoV无碳化物贝氏体钢为研究对象,利用温度-硬度法测其相变点,通过热处理实验、力学性能实验、XRD物相分析、组织观察与分析,研究了回火温度、回火时间及回火次数对20CrSiMn2MoV钢正火及淬火组织和性能的影响。试验结果表明,20CrSiMn2MoV钢的AC1和AC3分别为710℃和880℃。920℃加热空冷,不同温度回火,抗拉强度在200～300℃出现峰值,强度分别
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以新研制的20CrSiMn2MoV无碳化物贝氏体钢为研究对象,利用温度-硬度法测其相变点,通过热处理实验、力学性能实验、XRD物相分析、组织观察与分析,研究了回火温度、回火时间及回火次数对20CrSiMn2MoV钢正火及淬火组织和性能的影响。试验结果表明,20CrSiMn2MoV钢的AC1和AC3分别为710℃和880℃。920℃加热空冷,不同温度回火,抗拉强度在200～300℃出现峰值,强度分别为1472-1466 MPa,冲击值在250℃回火时出现峰值,冲击值为86J,冲击试样断口形貌主要为韧窝,属于韧性断裂特征。550℃回火出现回火脆性,冲击值最低为11.2J,冲击试样断口形貌为准解理断裂,属于脆性断裂特征。250℃回火实验材料具有最佳的强韧性配合,为最佳正火后回火温度,回火组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体。920℃加热水淬,不同温度回火,抗拉强度随回火温度提高而降低,200℃回火抗拉强度为1551 MPa,冲击值在200℃回火时出现峰值,冲击值为73.8 J,冲击试样断口形貌为韧窝,属于韧性断裂特征,400℃及550℃回火分别出现马氏体回火脆性,冲击值分别为14.4 J和7.2 J,冲击断口形貌为沿晶和准解理,属于脆性断裂特征。200℃回火是淬火后最佳回火温度,组织为回火马氏体和残余奥氏体。920℃加热空冷250℃回火,不同回火时间保温,抗拉强度有下降的趋势,但降幅不大,抗拉强度在1472-1442 MPa变化,冲击值在回火8h时出现峰值,可获得最佳的强韧性配合,为正火后最佳回火保温时间,回火组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体。920℃加热水淬200℃回火,不同回火时间保温,抗拉强度在1628-1574 MPa变化,冲击值在回火6h时出现峰值,为淬火后最佳保温时间,获得的力学性能为Rm=1592MPa,A13.5%,Z59%,AKV81.5J,组织为回火马氏体和残余奥氏体。φ53mm的工程机械用连杆棒料920℃加热空冷250℃回火,随回火次数的增加,冲击值在二次回火时出现峰值,二次回火可以改善实验材料的强韧性,获得的力学性能指标分别为Rm=1245MPa,A16.7%,Z60.9%,AKV90.5J,二次回火组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体。920℃加热水淬200℃回火,随回火次数的增加,冲击值在一次回火时出现峰值。一次回火具有最佳强韧性匹配,获得的力学性能指标为Rm=1453MPa,A11.4%,Z55.6%,AKV66.3J,一次回火组织为回火马氏体和残余奥氏体。实际工程应用中,20CrSiMn2MoV钢通过正火低温回火以及淬火低温回火都能获得高强度、高韧性,是一种热处理适用性较高的钢种。
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