23MnNiCrMo54鋼的貝氏體轉(zhuǎn)變及球化退火后的組織性能研究.pdf

1、23MnNiCrMo54鋼（以下簡稱54鋼）因綜合力學性能優(yōu)良而被廣泛應用于采煤設(shè)備及運輸機械等設(shè)備上的傳動鏈。然而實際生產(chǎn)過程中，54鋼存在碳化物球化效果差、生產(chǎn)周期長等技術(shù)問題，大大制約了國內(nèi)大規(guī)格鏈條鋼的生產(chǎn)及應用。本文著重研究了Φ26mm規(guī)格的熱軋態(tài)54鋼鋼棒的貝氏體轉(zhuǎn)變行為以及在不同球化退火工藝下的組織演變特性及力學性能，為實現(xiàn)大規(guī)格鏈條鋼的穩(wěn)定生產(chǎn)提供理論及技術(shù)支持。
　　本文采用熱膨脹法、OM、SEM等方法研究了54

2、鋼相轉(zhuǎn)變特性、貝氏體等溫轉(zhuǎn)變動力學行為，分析了不同球化退火工藝下碳化物的球化效果及其對54鋼最終力學性能的影響規(guī)律。取得如下主要研究結(jié)果：
　　Φ26mm規(guī)格熱軋態(tài)54鋼的組織以粒狀貝氏體為主，存在明顯的偏析帶，且其上主要聚集著粒狀貝氏體及馬氏體。該鋼的相轉(zhuǎn)變點溫度Ac1、Ac3及Ms分別為：715℃，807℃，370℃。
　　在400~500℃間進行貝氏體等溫轉(zhuǎn)變時，隨著等溫溫度升高，貝氏體轉(zhuǎn)變量減少。在400℃等溫時，貝

3、氏體轉(zhuǎn)變量最大。
　　系統(tǒng)分析了亞溫球化退火溫度及時間對54鋼組織的影響。54鋼在不同溫度（660~690℃）退火5 h后，發(fā)現(xiàn)退火溫度較低（660℃）時，組織中存在未完全分解的M-A島狀組織。在較高溫度（680℃及690℃）退火時，偏析帶處均出現(xiàn)了粗大條狀的碳化物。退火溫度為670℃時，碳化物球化效果最好。54鋼在670℃球化不同時間后，發(fā)現(xiàn)球化退火時間較短（2 h）時，M-A島狀組織分解不完全。隨著退火時間的增加，尺寸小的碳化

4、物部分溶解，尺寸大的碳化物不斷聚集長大及球化。當退火時間為11 h，碳化物明顯聚集長大。
　　研究了一種新型的兩段式球化退火工藝（第二階段退火工藝均為670℃×5 h），對比54鋼在初始階段退火溫度為450~500℃及30 min時間條件下的組織，發(fā)現(xiàn)初始階段溫度為400℃時，碳化物呈球狀均勻分布，有少量的短棒狀碳化物存在，其碳化物球化效果最好。
　　對比分析了54鋼經(jīng)亞溫球化退火處理及兩段式球化退火預處理后的力學性能，結(jié)果