PDF《深冷处理对 Cr12MoV 钢力学性能的影响》

860 ℃ *

3 h 退 火并随炉冷却.把加工好的试样在德国 IPSON 公司 生产的 VUTK( Avac) - 224( FV) - 10bar 型卧式单室真空 淬火炉中加热到

1040 ℃后真空冷却至

980 ℃淬火, 其 淬火介质为高纯氮气( 纯度大于 99. 99% ) .深冷处理 工艺为: 淬火后在

20 min 内将试样浸入液氮中浸泡, 连续深冷

1、

3、

6 h 和循环深冷

3 *

1 h, 将所有深冷处 理后的试样进行

180 ℃ * 1.

5 h 回火.HVS-

1000 型数 显显微硬度计测量显微硬度, 载荷砝码为

200 g, 加载 时间为

10 s, 每个试样测量次数不少于

5 次, 测量误差 ±5% , 取其平均值作为试样的平均显微硬度.磨损试 样尺寸为

19 mm *

11 mm *

8 mm, 磨损试验在 MM200 试验机上进行, 对磨试样为 Cr12 钢圆环, 硬度在

60 ~

62 HRC之间, 试样在

294 N 下先预磨

1 min, 再终磨

20 min, 耐磨性以磨损质量损失率( % ) 表示;

磨损形貌 观察与分析在 JSM JEOL- 5610LV 型扫描电镜上进行. 第8期刘勇, 等: 深冷处理对 Cr12MoV 钢力学性能的影响

39 使用德国产 D8 Advanced X 射线衍射仪测定残留奥氏 体含量.

2 试验结果与分析 2.

1 显微硬度测试结果 Cr12MoV 钢经不同深冷工艺处理后的显微硬度, 如表

1 所示.由表

1 可以看出, Cr12MoV 钢在

980 ℃ 淬火后, 进行深冷处理的试样的硬度有所提高, 其中

3 h深冷处理硬度提高幅度最大, 达到

228 HV0. 2,

3 *

1 h 循环深冷处理后提高幅度次之, 为140 HV0. 2.这 是由于淬火组织中的残留奥氏体在超低温条件下发生 马氏体转变引起的.淬火加热温度越高, 残留奥氏体 数量越多, 残留奥氏体中含碳量也越大, 经短时间多次 循环深冷处理后残留奥氏体继续转变为马氏体, 析出 碳化物增多, 力学性能明显提高, 多次循环深冷(

3 *

1 h) 效果优于一次长时间深冷(

6 h) . 表1不同处理后的 Cr12MoV 钢的显微硬度( HV0. 2) Table

1 Microhardness of Cr12MoV steel under various treatment( HV0. 2) 热处理工艺 显微 硬度 / HV0.

2 硬度 增量/ HV0.

2 980 ℃ 淬火 未冷处理 +

180 ℃ * 1.

5 h 回火

899 0

980 ℃ 淬火

1 h 深冷处理 +

180 ℃ * 1.

5 h 回火

998 99

980 ℃ 淬火

3 h 深冷处理 +

180 ℃ * 1.

5 h 回火

1127 228

980 ℃ 淬火

6 h 深冷处理 +

180 ℃ * 1.

5 h 回火

988 89

980 ℃ 淬火

3 *

1 h 循环深冷处理 +

180 ℃ * 1.

5 h 回火

1039 140 注: 硬度增量 = 深冷处理后试样的显微硬度 - 未冷处理试样的显微硬度 2.

2 摩擦磨损试验分析 图1是Cr12MoV 钢试样在不同的深冷处理状态 下, 试样的磨损试验结果.在图

1 中, 未冷处理的 Cr12MoV 钢试样作为参考标准, 其相对磨损率为100% , 即定义其相对质量损失 ΔW/W1 为标准.经过 深冷处理各试样的相对质量损失以未冷处理试样的相 对质量损失 ΔW/W1 为参考, 即可得到相应的相对磨 损率数值: 冷处理

1 h、

3 h、

6 h、

3 *

1 h 后经

180 ℃ 回 火试样的相对磨损率分别为 75. 6% 、 68. 7% 、 67. 2% 、 62. 9% .可以看出, 经过深冷处理, 试样耐磨性都有不 同程度的提高. 在深冷处理过程中淬火后留下的残留奥氏体向马 氏体转变, 提高了钢的硬度从而有利于钢的耐磨性能 的提高.Cr12MoV 钢属于高碳钢, 其强化手段主要有 相变强化、 析出强化和细晶强化.深冷处理的作用在 图1Cr12MoV 钢试样的相对磨损率 Fig.