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鋼的高溫形變熱處理


     高溫形變熱處理是將鋼加熱至Ac3以上,在穩(wěn)定的奧氏體溫度范圍內(nèi)進(jìn)行變形,然后立即淬火,使之發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變并回火得到所需要性能的熱處理工藝(見圖1)。

由于形變溫度遠(yuǎn)高于鋼的再結(jié)晶溫度,形變強(qiáng)化效果易于被高溫再結(jié)晶所削弱,故應(yīng)嚴(yán)格控制形變后至淬火前的停留時(shí)間,形變后要立即淬火冷卻。高溫形變熱處理和一般熱處理相比,在提高鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度的同時(shí),還能改善鋼的塑性和韌性。

圖1   高溫形變熱處理工藝過程示意圖

高溫形變熱處理適用于一般碳素鋼、低合金鋼結(jié)構(gòu)零件以及機(jī)械加工量不大的鍛件或軋材,如連桿、曲軸、彈簧、葉片及各種農(nóng)機(jī)具零件。鍛軋余熱淬火是用得較成功的高溫形變熱處理工藝,我國(guó)的柴油機(jī)連桿等調(diào)質(zhì)件已在生產(chǎn)上采用此種工藝。

形變溫度和變形量顯著影響高溫形變熱處理的強(qiáng)化效果。形變溫度高,形變至淬火停留時(shí)間長(zhǎng),容易發(fā)生再結(jié)晶軟化過程,減弱形變強(qiáng)化效果,故一般終軋溫度以900℃左右為宜。變形量增加,強(qiáng)度增大,塑性下降。但當(dāng)變形量超過40%以后,反而強(qiáng)度降低,塑性增大。這是由于明顯的變形熱效應(yīng)使鋼溫度升高,加快再結(jié)晶軟化過程,故高溫形變熱處理的變形量控制在20%~40%之間時(shí)具有最佳的拉伸、沖擊、疲勞性能及斷裂韌度。

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