在Ac1~Ac3之間淬火的熱處理工藝稱為亞溫淬火,亞溫淬火能提高材料的沖擊性能,對于需要高韌性的工況環(huán)境,這是一種比較優(yōu)良的淬火工藝,由于亞溫淬火的加熱溫度低,縮短了加熱時間,提高了生產(chǎn)效率,因此應(yīng)用較為廣泛,高端液壓支架所用的油缸材料30CrMnSi耐磨板,采用亞溫淬火工藝,得到最佳的硬度與韌性配合。
試驗材料采用外購的30CrMnSi熱軋耐磨板,用光譜分析儀對試樣進行分析,30CrMnSi耐磨板的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為0。31C、0。99Mn、1。02Cr、1。03Si、0。028S、0。032P,余量Fe。用DK7740電火花線切割機床把材料切割成15mm×15mm×15mm的立方體試樣,用HRC-150A型硬度計測量硬度,測量3次取平均值;按照GB/T229-2007《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法》的規(guī)定,把材料加工成10mm×10mm×55mm的U型缺口沖擊試樣,用JB-300型沖擊試驗機測量沖擊吸收能量;用OLYMPUS GX51金相顯微鏡觀察顯微組織;用JEM-2100透射電鏡觀察組織形貌。
為了研究30CrMnSi耐磨板不同淬火工藝的硬度和沖擊性能,選取兩種熱處理工藝進行研究。第①種工藝是常規(guī)淬火工藝,淬火溫度為910℃,回火溫度按照230、330、430、530、630℃選取。第②種工藝為910℃淬火+630℃回火+810℃亞溫淬火,在810℃亞溫淬火后,回火溫度按照230、330、430、530、630℃選取。研究結(jié)果表明:
(1)30CrMnSi耐磨板在910℃常規(guī)淬火后,顯微組織是馬氏體+殘留奧氏體,在910℃淬火+630℃回火+810℃亞溫淬火后,顯微組織是細(xì)小的板條馬氏體+鐵素體+殘留奧氏體。
(2)在230~630℃范圍內(nèi),隨回火溫度的升高,常規(guī)淬火和亞溫淬火的硬度均逐漸下降,在630℃回火時,常規(guī)淬火和亞溫均具有硬度最小值24和22HRC。
(3)在230~630℃范圍內(nèi),隨著回火溫度的升高,常規(guī)淬火的沖擊吸收能量曲線呈現(xiàn)“W”形狀;而亞溫淬火的沖擊吸收能量則隨著回火溫度的升高而單調(diào)增加,在630℃回火時,具有最高的沖擊吸收能量119J,得到最佳的硬度和韌性配合。