鑄造鏈輪用鋼ZG38Gr2Ni2MoA合金熱處理的研究

摘 要:本文針對鑄造鏈輪用鋼ZG38Gr2Ni2MoA合金進行了不同淬火溫度與不同回火溫度組織與性能的研究，通過實驗找出合適鑄造鏈輪用鋼ZG38Gr2Ni2MoA合金熱處理工藝。

關鍵詞:ZG38Gr2Ni2MoA 淬火 回火 組織 性能

中圖分類號:TG249文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)01(b)-0001-01

鏈輪是刮板運輸機中主要的動力傳動部件，主要采用中碳低合金高強度鋼經過鍛造和熱處理后獲得所需的力學性能。鏈板輸送機頭部鏈輪鑄鋼件結構模型如圖1所示。目前，國內刮板運輸機鏈輪主要采用ZG45Mn鋼熔模鑄造工藝鑄造，經正火和回火處理后機加、焊接成型。ZG45Mn鋼鏈輪雖然可滿足使用要求，但耐磨性低，原因是材料熱處理后初始硬度低，使用壽命不夠長。為了提高鏈輪耐磨性及降低使用成本，近年來開發了ZG38Gr2Ni2MoA鋼，該鋼經過熱處理后，應用在鏈輪生產上可顯著提高鏈輪的使用壽命，因此本論文主要研究ZG38Gr2Ni2MoA鋼經不同淬火溫度與不同回火溫度時組織與性能的變化，并為ZG38Gr2Ni2MoA鋼的實際應用提供熱處理工藝參數(圖1)。

1 實驗條件及方法

1.1 材料

本實驗成分為ZG38Gr2Ni2MoA鋼，化學成分見表1。

1.2 鏈輪技術要求

熱處理為淬火+回火的硬度為:HBW250～290。

1.3 熱處理方案制定

1.3.1 試樣制備流程

試樣的制備流程如下:鑄造試樣→退火→切割→機械加工→淬火→回火→性能測試→組織分析。將試樣分成兩組，每組拉伸試樣3個;沖擊試樣2個。

1.3.2 熱處理工藝

將試樣先進行退火處理，加熱到900℃，經過3小時保溫后隨爐冷卻，然后分別以840℃和880℃作為淬火溫度，隨爐升溫并保溫1小時，然后將試樣投放到煤油中冷卻。最后分別用550℃、630℃進行回火，隨爐升溫，到溫后保溫1小時，然后出爐空氣冷卻。

1.4 實驗設備

本文選用RX3系列950℃箱式電阻爐、TH600布氏硬度機和PHR-4-2S洛氏硬度機、日立S─3400N掃描電子顯微鏡和XJP-6A-DM型金相顯微鏡。

2 實驗結果與分析

2.1 硬度測試及分析

2.1.1 退火硬度

對切割后的試樣測試硬度，任取4根試樣對其測試硬度，退火后的硬度見表2。

2.1.2 淬火硬度

對淬火后的試樣測試硬度，取2根沖擊試樣每根對其測試2個硬度值硬度見表3。

2.1.3 回火硬度

對淬火后的試樣測試硬度，取2根沖擊試樣每根對其測試2個硬度值，硬度見表4。

由表3和表4可以看出，隨著溫度的升高試樣的硬度值是隨著減小的。

2.2 拉伸性能與結果分析

由表5可以看出，隨著淬火溫度的不斷增加，它的屈服強度和最大拉伸應力也是隨之不斷增大的。實驗表明，用不同淬火溫度相同回火溫度的熱處理方法，淬火溫度越高，其塑性越好。

3 結語

本論文通過對鑄造鏈輪用鋼ZG38Gr2Ni2MoA合金試樣進行不同熱處理工藝處理，然后對其進行硬度、拉伸和沖擊測試，結果表明。

(1)用880℃淬火630℃回火的試樣的力學性能較好。(2)通過硬度的測試知道了試件的硬度隨著溫度的升高，它的硬度值是隨之降低。(3)通過拉伸、沖擊的測試了解試件的韌性是溫度是升高而緩慢增加。(4)鑄造鏈輪用鋼ZG38Gr2Ni2MoA合金較佳的熱處理工藝是淬火溫度為880℃回火溫度為630℃。

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