碳鋼“零保溫”熱處理工藝研究

葛光男，劉 毅，丁軍鋒，李 景，趙 鵬，段振偉

(1. 哈爾濱電機廠有限責任公司，黑龍江哈爾濱 150040；2. 水力發電設備國家重點實驗室，黑龍江哈爾濱 150040；3. 哈爾濱工業大學材料科學與工程學院，黑龍江哈爾濱 150001)

0 引言

碳鋼調質處理后具有良好的綜合機械性能，廣泛應用于齒輪、軸類等零部件[1]。碳鋼淬火過程需經奧氏體晶核形成、長大、剩余滲碳體溶解、奧氏體均勻化。因此，常規淬火工藝需保溫足夠的時間。“零保溫”淬火是指工件加熱時，其心部和表面均達到淬火溫度后不需要保溫立即淬火冷卻的熱處理工藝[2]?！傲惚亍贝慊鹋c傳統的淬火工藝相比，節省了工件透熱和組織均勻化的時間，節約了能源消耗，可減少工件保溫過程中產生的氧化、脫碳等缺陷，有利于產品質量的提高。

研究表明[3-4]，低合金結構鋼由于熱傳導速度很快，用于消除內外溫差的時間較短，因此對于有效加熱尺寸不是很大的工件，其透熱溫度所需時間一般可認為很短或為零。國內學者對于截面尺寸不超過φ40 mm的35鋼和45鋼已進行了大量的研究，對于尺寸較大的碳鋼研究較少，為此本文研究“零保溫”熱處理工藝對截面尺寸為φ60 mm的35鋼和45鋼的綜合性能的影響，對實際生產具有重要的指導意義。

1 試驗材料和方法

試驗材料為φ60 mm×80 mm的軋制態35鋼和45鋼，采用直讀光譜儀(0800H070003-2)進行化學成分分析，分析結果如表1所示。35鋼和45鋼“零保溫”調質熱處理工藝均采用850 ℃保溫10 min水冷+580 ℃保溫1.5 h空冷?！傲惚亍睙崽幚砗蟀碐B/T 2975標準進行力學性能取樣。……