一种提高45CRNI2SIA钢性能的淬火处理工艺.pdf

本发明公开了一种提高45CrNi2SiA钢性能的淬火处理工艺，其特征在于：其组分质量分数为：C:0.37-0.45，Si：0.20-0.4，Mn：0.6-1.0，Cr：0.65-0.95，Ni：1.5-2.0，Mo：0.2-0.3，Cu<0.25，P<0.04，S<0.04，将上述原料进行毛坯锻造，经退火处理后，调质：860℃×30min淬火+680℃×2h回火空冷，然后进行中频加热表面淬火，淬火介质均为油。

权利要求书
1.  一种提高45CrNi2SiA钢性能的淬火处理工艺，其特征在于：其组分质量分数为：C:0.37-0.45，Si：0.20-0.4，Mn：0.6-1.0，Cr：0.65-0.95，Ni：1.5-2.0，Mo：0.2-0.3，Cu<0.25，P<0.04，S<0.04，将上述原料进行毛坯锻造，经退火处理后，调质：860℃×30min淬火+680℃×2h回火空冷，然后进行中频加热表面淬火，淬火介质均为油。

说明书一种提高45CrNi2SiA钢性能的淬火处理工艺
技术领域
本发明涉及一种45CrNi2SiA钢的处理工艺，特别涉及一种提高45CrNi2SiA钢性能的淬火处理工艺。
背景技术
化学工业和动力工业的发展，又促进了合金钢品种的扩大，于是不锈钢和耐热钢在这段期间问世了。1920年德国人毛雷尔(E.Maurer)发明了18-8型不锈耐酸钢，1929年在美国出现了Fe-Cr-Al电阻丝，到1939年德国在动力工业开始使用奥氏体耐热钢。第二次世界大战以后至60年代，主要是发展高强度钢和超高强度钢的时代，由于航空工业和火箭技术发展的需要，出现了许多高强度钢和超高强度钢新钢种，如沉淀硬化型高强度不锈钢和各种低合金高强度钢等是其代表性的钢种。60年代以后，许多冶金新技术，特别是炉外精炼技术被普遍采用，合金钢开始向高纯度、高精度和超低碳的方向发展，又出现了马氏体时效钢、超纯铁素体不锈钢等新钢种。国际上使用的有上千个合金钢钢号，数万个规格，合金钢的产量约占钢总产量的10%，是国民经济建设和国防建设大量使用的重要金属材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种提高45CrNi2SiA钢性能的淬火处理工艺，以获得性能更加优异的45CrNi2SiA钢。
本发明的技术方案是：一种提高45CrNi2SiA钢性能的淬火处理工艺，其组分质量分数为：C:0.37-0.45，Si：0.20-0.4，Mn：0.6-1.0，Cr：0.65-0.95，Ni：1.5-2.0，Mo：0.2-0.3，Cu<0.25，P<0.04，S<0.04，将上述原料进行毛坯锻造，经退火处理后，调质：860℃×30min淬火+680℃×2h回火空冷，然后进行中频加热表面淬火，淬火介质均为油。
本发明的有益效果：
(1)45CrNi2SiA钢通过预先调质处理再经过中频加热表面淬火处理的工艺获得了硬化层薄而硬度高的马氏体表面层，晶粒细小的回火索氏体心部组织，从而获得良好的综合力学性能。
(2)综合比较45CrNi2SiA钢的预先退火、正火、淬火和调质处理再经过中频加热表面淬火处理的工艺后，可以看出，预先调质处理再经过中频加热表面淬火处理使得45CrNi2SiA钢的耐磨性最佳。
(3)45CrNi2SiA钢通过预先调质处理再经过中频加热表面淬火处理的工艺完善了45CrNi2SiA钢的综合力学性能，进而提高了其使用寿命。
具体实施方式
实验原材料采用热轧态45CrNi2SiA钢，其主要化学成分如表1所示。先对材料进行毛坯锻造，经退火处理后加工成标准的拉伸试样和冲击试样，用SX2-8-10型箱式电阻炉进行不同的热处理工艺及中频加热表面淬火后，用WES-600型屏幕显示液压万能试验机对试样进行拉伸试验，用JB-30A型冲击试验机对试样进行冲击试验及ML-10型磨粒磨损试验机对试样进行磨损试验，然后利用XJL-02型立式金相显微镜观察组织并对组织进行分析。

1.2热处理工艺
实验的具体热处理工艺如下。淬火：860℃×30min；调质：860℃×30min淬火+680℃×2h回火空冷；退火：860℃×30min炉冷；正火：860℃×30min空冷。将经上述不同工艺处理后的试样再分别进行中频加热表面淬火，淬火介质均为油。试样的中频加热表面淬火工艺参数如表2所示。

2实验结果与分析
45CrNi2SiA钢经不同预处理及预处理+中频加热表面淬火后的力学性能试验数据见表3及表4。由表3和表4可看出，对于每一种预处理工艺的试样，经过中频加热表面淬火处理之后，其抗拉强度σb、屈服强度σs都增大，除预处理工艺为淬火的试样外，其他预处理试样的断后伸长率δ、断面收缩率ψ都有所下降，这说明经过中频加热表面淬火处理之后，45CrNi2SiA钢的强度增加，塑性下降；但是预处理为调质的试样抗拉强度、屈服强度增大幅度更大，而断后伸长率、断面收缩率下降不是很大。而且与其他热处理工艺经过中频加热表面淬火处理后的性能相比，预处理为调质的试样的性能更好。

经过不同预处理的试样再进行中频加热表面淬火后，其表面都会形成马氏体，预处理为淬火和正火的试样其表面形成隐晶马氏体，预处理为调质的试样其表面形成细针状马氏体，而预处理为退火的试样其表面形成粗针状马氏体，原始组织为回火索氏体的组织在中频加热表面淬火后可以获得硬化层薄而硬度高的表面层和心部良好的综合力学性能。用正火预先热处理得到具有细珠光体及少量铁素体的组织，心部的力学性能要比回火索氏体差一些。用退火预先热处理得到具有粗片状珠光体及铁素体的组织，经过感应快速加热表面淬火后心部的力学性能较差。