热处理工艺对低合金钢组织和性能的影响分析

王和士

摘 要：本文以下通过对3种不同热处理工艺技术对低合金钢组织进行综合处理，对钢的基本组织与性质进行探究。从各项研究成果中能看出，通过退火与调质结合、调质与退火以及相关热处理工艺进行有效结合，通过完整处理之后低合金钢组织主要是马氏体位向的回火索氏体，但是通过处理之后的钢内部铁素体会产生相应的方向变化，会呈现出板条桩与多变形状，在热处理工艺基础上能够全面提升钢的基本抗拉强度值与屈服强度值，更好地突出钢在强度方面的潜藏优势。

关键词：低合金钢；显微组织；性能；回火索氏体

ZG18Mn Cr Mo RE的基本铸态组织是针状铁素体、块状铁素体以及细珠光体构成，其中在局部区域分布的细珠光体实际分布较为明显，经过放大处理之后的组织变化性更加突出。本文以下主要在分析三种不同热处理工艺基础上进行综合性处理，对钢基本组织以及性能变化规律等进行探究。

一、热处理工艺概述

主要的热处理工艺有退火+调质、正火+调质、退火+正火+调质。其中退火+调质就是将930℃进行保温，时间控制在100min，随炉冷却到550℃空冷。900℃保温100min水淬。第二种工艺是正火+调质，在910℃进行保温，控制在100min空冷，900℃保温100min水淬，530℃进行保温水淬。第三种工艺是退火+正火+调质，就是在930℃保温100min，然后随炉进行冷却550℃空冷。900℃保温100min之后进行水淬[1]。

二、热处理工艺对低合金钢组织产生的影响分析

经过完整的热处理工艺之后各个组织主要是马氏体位向的回火索氏体，在各项处理工艺技术中，通过应用第三种处理工艺之后的低合金刚组织密度值更加均匀化，晶体内部存在的铁素体体积较小。低合金钢经过热处理工艺操作之后，对比不同处理措施应用之后的组织可以看出，第三种处理方式使得钢组织更小，晶粒中铁素体更短。退火+调质处理之后，低合金钢中铁素体主要是呈现出板条分布形状，铁素体实际间距较大。经过正火与基本调质处理之后低合金钢组织铁素体实际间隔距离较小，这样确保钢材在实际应用中具有良好的强度值，也是此项工艺技术应用的优势之处。通过应用退火+正火作为基本的预热处理，能够对晶粒进行全面细化，确保晶粒密度更小，结晶温度较低。所以目前能从较低的温度中获取铁素体，这样能够全面提升钢的基本韧性[2]。

三、热处理工艺对低合金钢性能产生的影响

（一）基本强度

从图1中能够看出在应用不同热处理技术基础上对低合金钢进行处理之后，實际产生抗拉强度以及屈服强度值存在较大差异。对于不同的低合金钢，应用工艺一与工艺二处理之后的抗拉强度值要低于工艺三处理。对于ZG18Mn Cr Mo RE实际处理之后抗拉强度要提升约为100MPa。对于两种不同的低合金钢屈服强度来看，通过应用工艺二处理之后的屈服强度要低于工艺一与工艺三。工艺一与工艺三之间的屈服强度比值主要为0.89。ZG18Mn Cr Mo RE通过应用工艺一、工艺二、工艺三处理之后屈服强度比主要为0.88、0.84、0.86。从各项实际工艺数值中够可以看出，正确应用正火+调质热处理工艺能够进一步降低钢的屈强比，提升钢材应用韧性，在实际工程应用中具有较大的应用价值。采取不同热处理工艺对钢的屈服强度也会产生不同影响，所以目前在实际生产过程中需要结合具体情况选取相应的热处理工艺[3]。

（二）伸长率与冲击韧度

从图2中可以看出，在应用不同热处理工艺技术下试验钢的基本伸长率，两种不同的低合金钢在三种热处理工艺处理之后伸长率实际变化范围不大。从图中可以看出，经过工艺三处理之后能够全面提升钢的抗拉强度以及屈服强度，工艺三与工艺一、二之间伸长率相比有所提升。

图3中表示的是在不同热处理工艺基础上试验钢的基本冲击韧度，从图中可以看出，对于两种低合金钢，在工艺三处理之后实际韧度有效提升。当低合金钢中含有相应夹杂物，钢的基本韧性会产生相应变化。通过工艺三处理之后的组织中晶粒内部铁素体主要是呈现出多边形状分布，在预热处理之后能够全面消除杂质元素的影响，提高钢的外部冲击韧性。其中通过退火+正火+调质处理之后具有良好的冲击韧性。但是应用正火+调质处理之后的组织中晶粒内部铁素体间距更低，韧性也有效提升。

结语：

总而言之，通过不同热处理工艺方法对低合金钢组织与性能影响较大，对基本强度值、伸长率、冲击韧度等都会造成不同程度影响，目前需要结合实际生产要求进行合理选取。

参考文献：

[1]王辉，徐锟.热处理工艺对30Cr3MoV低合金钢力学性能影响[J].新型工业化，2017，7（10）：43-48.

[2]姜利坤，刘金海，李国禄等.热处理工艺对低合金钢组织和性能的影响[J].铸造，2009，58（2）：148-150.

[3]陈国清，康凯，付雪松等.热处理工艺对重型履带板用钢组织与性能的影响[J].材料热处理学报，2011，32（z1）：111-116.