HS220—27性能研究及技術應用

朱科+趙鑫+謝杰

摘 要：利用熱處理對軋制鍛造HS220-27進行淬火處理，研究對其處理后綜合力學性能的影響。結果表明：軋制鍛造HS220-27經熱處理淬火后，工藝性和機械性能均可以滿足我公司液壓拉杠的生產及技術要求，且穩定性更好。

關鍵詞：軋制鍛造；淬火；液壓拉杠

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.053

試驗材料HS220-27是由電葫蘆冶煉，鋼包精煉，經過真空脫氣處理，并經鍛造處理的毛坯。材料為中碳合金鋼，具有良好的淬透性，為了能夠驗證是否可用于我公司的液壓拉杠零件，解決現在液壓拉杠毛坯無法通過鍛造加工改善其組織的問題，我們對該材料進行了工藝性和機械性能試驗。并對試驗結果和我公司現用材料40CrNiMoA進行對比。

1 試驗材料及方法

1.1 試驗材料

1.2 試驗件技術要求、原始狀態及性能研究過程

（1）液壓拉杠技術要求：整體淬火，硬度HRC38-44。

（2）試驗件毛坯共兩批個2件。毛坯狀態：鍛件，尺寸?130×210；硬度為外圓處HB360（帶氧化皮）、切端面HB300、切端面中心HB260。

（3）鍛件毛坯→車（?100×190）→熱處理淬火→檢（HRC38-44）→加工M85x4螺紋→線切割試棒毛坯→機加工成拉伸和沖擊試樣→性能試驗。

1.3 試驗過程

鍛件毛坯硬度的檢測可直接進行機加工，加工成?100×190試驗件。

（1）對其中一批在有保護氣氛多用爐中進行了860℃保溫3小時的淬火加熱，500℃保溫4小時的回火[1]，用里氏硬度計檢測表面硬度，硬度HRC38-39。

（2）對另一批采用相同的淬火溫度和設備，調整了工藝回火溫度，又進行了第二次熱處理淬火試驗。第二次對兩根同時進行了860℃保溫3小時的淬火加熱，400℃保溫4小時的回火[2]，檢測表面硬度后，硬度為HRC40-45。

2 試驗結果及分析

2.1 試驗結果

淬火后軸向拉伸試驗及沖擊試驗結果（見表2）：

2.2 結果分析

（1）從化學成分、工藝性分析，HS220-27和40CrNiMo兩種材料從化學成分比較，兩種材料均為中碳合金鋼，前者含碳量稍低，含P、S量較低[3]；工藝性差異不大，均可進行整體淬火處理，淬透性也差不多，淬火后進行400-450℃左右回火，均能滿足我公司液壓拉杠的技術要求，機加工性能也無區別。

（2）綜合機械性能對比：

a）兩者強度無明顯區別。HS220-27整體淬火硬度在HRC40-44時，抗拉強度在1300Mpa左右，屈服強度在800Mpa以上，而40CrNiMo整體淬火硬度在HRC38-42時，抗拉強度在1000Mpa左右，屈服強度在800Mpa左右。

b）HS220-27延伸率、斷面收縮率試驗結果稍優于40CrNiMo。試驗結果顯示HS220-27材料在HRC40-44時，延伸率均在13%以上，斷面收縮率在60%左右；而40CrNiMoA在HRC38-42時，延伸率在10%左右，斷面收縮率在50%左右。

c）HS220-27硬度為HRC40-45時，沖擊韌性均在74 J/㎝?以上，而 40CrNiMo在HRC38-42時，沖擊韌性在60 J/㎝?以上。

3 結論

軋制鍛造HS220-27材料，試驗結果表明，工藝性和機械性能均可以滿足我公司液壓拉杠的生產及技術要求，適用于我公司產品。

參考文獻：

[1]崔崑.鋼鐵材料及有色金屬材料[M].北京：機械工業出版社，1981：4-75.

[2]安運錚.熱處理工藝學[M].北京：機械工業出版社，1986：204.

作者簡介：朱科（1988-），男，陜西藍田人，本科，助理工程師，研究方向：熱處理。endprint