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            熱處理對高釩高速鋼組織與滾動磨損性能的影響

            時間:2015-04-09 14:23 | 來源:瀚超特殊鋼 | 作者:技術中心 | 點擊:

                 本文以東莞市弘超模具科技技術研究中心開發的一種成分的高釩高速鋼為基礎,在淬火溫度為9001100℃,回火溫度為250600℃的條件下進行熱處理,測定熱處理后試樣的機械性能;利用自制的模擬冷軋輥實際工況的WM-1型滾動磨損試驗機,測定經不同熱處理工藝處理后試樣的滾動磨損性能;應用SEM,分析了熱處理工藝對其顯微組織的影響;應用X射線衍射儀測量了高釩高速鋼的殘余奧氏體含量;并采用SEMTEM,探討了高釩高速鋼滾動磨損機制。經過研究分析、歸納,得到以下的結論:熱處理對高釩高速鋼中碳化物的形態、類型、分布影響較;對基體組織,尤其是馬氏體和殘余奧氏體的相對含量影響較大。

                淬火加熱溫度升高,高釩高速鋼的殘余奧氏體量升高,馬氏體量降低;回火溫度升高,其殘余奧氏體量減少。熱處理后,高釩高速鋼的硬度在(5166.5)HRC之間波動。高溫淬火(高于1050),高溫回火(高于500),硬度得以提高。熱處理后,高釩高速鋼的沖擊韌性值在(612)Jcm~2波動。低溫淬火(低于950),不論在什么溫度回火,沖擊韌性值均較低。1100℃高溫淬火,250℃回火,沖擊韌性最高;10501100℃淬火,450550℃回火,沖擊韌性得以較大地提高。淬火加熱溫度對滾動磨損性能有重要的影響。

                淬火加熱溫度升高,滾動耐磨性提高;但耐磨性數據波動范圍加大。淬火溫度為9001000℃時,回火溫度對耐磨性的影響不大;淬火溫度為10501100℃時,回火溫度對耐磨性的影響較大。1100℃淬火,450℃回火時,滾動耐磨性最好;550℃回火,耐磨性居第2位。1050℃淬火,550℃回火,耐磨性也較大的提高。以滾動耐磨性為評價指標,綜合考慮熱處理工藝對硬度、沖擊韌性、滾動耐磨性及設備損耗、生產成本的影響,最適宜的熱處理工藝為:淬火加熱溫度1050℃,回火溫度450550℃。

                本文采用X射線衍射儀測量殘余奧氏體量,分析了殘余奧氏體量對高釩高速鋼硬度、沖擊韌性和滾動磨損性能的影響:硬度與鋼的殘余奧氏體量呈開口向下的二次曲線關系,殘余奧氏體量在4555(Vol.)時,硬度達峰值。殘余奧氏體量過多過少時,都使高釩高速鋼的硬度下降;沖擊韌性與殘余奧氏體量近似呈線性關系,殘余奧氏體量增加,沖擊韌性升高;耐磨性與殘余奧氏體量之間呈開口向上的二次曲線,殘余奧氏體量增加,耐磨性逐漸升高。但與此同時,耐磨性數據波動范圍明顯加大。綜合考慮殘余奧氏體量對其滾動耐磨性、耐磨性數據波動范圍,以及硬度、沖擊韌性等的影響,殘余奧氏體量以4555(Vol.)為宜,有利于提高其滾動磨損性能,其相應的淬火溫度為1050℃,回火溫度為450550℃。測量了殘余奧氏體量在磨損前后的變化,發現滾動磨損后,高釩高速鋼中的部分殘余奧氏體轉化為馬氏體,使裂紋源附近材料強度

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