40CrNi2Mo圆钢锻件生产

碳 C ：0.37～0.45
硅 Si：0.15～0.35
锰 Mn：0.50～0.80
硫 S ：允许残余含量≤0.030
磷 P ：允许残余含量≤0.025
铬 Cr：0.60～0.90
镍 Ni：1.25～1.65
铜 Cu：允许残余含量≤0.025
钼 Mo：0.15～0.25
力学性能
抗拉强度 σb (MPa)：≥980(100)
屈服强度 σs (MPa)：≥835(85)
伸长率 δ5 (%)：≥12
40CrNi2Mo圆钢图案
40CrNi2Mo圆钢图案
断面收缩率 ψ (%)：≥55
冲击功 Akv (J)：≥78
冲击韧性值 αkv (J/cm2)：≥98(10)
硬度 ：≤269HB
试样尺寸：试样毛坯尺寸为25mm
热处理规范及金相组织
热处理规范：淬火850℃,油冷;回火600℃,水冷、油冷。
交货状态
以热处理（正火、退火或高温回火）或不热处理状态交货，交货状态应在合同中注明。

冲击断口采用ZEISSEVO18型扫描电镜进行观察，分析冲击断裂后试样的表面形貌征。实验采用的热处理艺见表1，淬火加热在TS盐浴炉中进行，回火在YFL65/10G-GC箱式电阻炉中进行。表1热处理艺序热处理艺1#890℃1h淬火＋260℃2h回火2#860℃1h淬火＋260℃2h回火3#830℃1h淬火＋260℃2h回火4#890℃1h淬火＋230℃2h回火5#890℃1h淬火＋290℃2h回火6#890℃1h淬火＋540℃2h回火结果表明：（1）淬火温度高于Ac3（约810℃）低于。
淬火介质为20#机油。20CrNi2Mo经890℃淬火＋230℃回火，其硬度为44R，冲击功为36J。（2）20CrNi2Mo经淬火＋低温回火后的显微组织主要为回火马氏体，高温回火后组织为回火索氏体，硬度有明显的下降。冲击韧性随着回火温度的升高先后增大。y1cr17mo钢属于铁素体-马氏体钢的范畴，其显微组织随热处理保温时间和温度的不同而发生变化，显然这也将影响到材料的力学性能。主要介绍了热处理艺对y1cr17mo钢显微组织的影响，摸索淬火温度、保温时间与显微组织、硬度之间的关系，以便为实际生产提供科学指导，从而所需的力学性能。
若按照铁素体不锈钢的性，一般来讲，y1cr17mo钢在经热轧空冷后的显微组织为铁素体和沿轧制方向分布的链状碳化物，经淬火后的显微组织应为铁素体或铁素体加微量的马氏体[2]，而根据对y1cr17mo钢的研究发现，其淬火显微组?。*，一般铁素体不锈钢在热处理中没有相变，其显微组织为铁素体加碳化物(或金属间化合物)[3]，因而铁素体不锈钢通过热处理达到的强化效果有限，而y1cr17mo钢则可以通过不同的热处理艺来改变它的组织，从而改变其力学性能。

40CrNi2Mo圆钢锻件生产合金钢是一种优质低碳合金钢，合金元素配良好，再加入一定量的稀土，利用稀土对材料的净化和对组织的细化作用，可以更好地材料的力学性能；低、中合金钢具有的强韧性，低中冲击载荷下的耐磨性高于高锰钢。近年来，用以取代高锰钢的各种低合金耐磨铸钢成为研究的。通过改变热处理艺其金相组织，可以韧性、耐蚀性；20CrNi2Mo经淬火、低温回火进行整体强化后，组织为板条马氏体，可优良的综合性能。
本次实验用钢20CrNi2Mo的化学成分（分数，%）为0.1～0.3C，Cr＜1.5，1.7～2.5Ni，0.3～1.0Mo。该钢用中频感应炉熔炼，铝条终脱氧，稀土变质处理，并浇注成Y型块。线切割制取的试样尺寸为55mm10mm10mm（带V型缺口的试样），用JB30A型摆锤式冲击试验机进行冲击韧性。在R-150洛氏硬度计上进行硬度。金相试样在冲断试样上截取，腐蚀剂采用4%酒精，实验在xjp-6a金相显微镜进行。

y1cr17mo钢是在y1cr17钢基础上发展而来的一种应用较广泛的易切削不锈钢，由于y1cr17为铁素体不锈钢[1]，因此易误认为y1cr17mo钢也属于铁素体不锈钢的范畴。因此笔者主要研究了热处理艺对材料显微组织的影响，摸索淬火温度、淬火保温时间、显微组织、硬度之间的关系，以便为实际生产提供科学指导，从而所需的力学性能。截取30mm30mm20mm的小试样，然后根据y1cr17mo钢的性能点，对试样的淬火加热温度和淬火保温时间在一定范围内分别进行研究，淬火后均采用相同艺，随即进行回火，以淬火时形成的应力，试样的热处理艺如表2所示。
2试验结果与分析2.1不同淬火保温时间下试样的显微组织及硬度为了分析淬火保温时间对材料显微组织和硬度的影响，首先在保持淬火温度为1080℃不变的前提下，分别采用10，20，30，40min的淬火保温时间下进行热处理并回火，对?。1试样制备与试验试样均取自同一支钢坯的相同部位，试样原始状态均为热锻空冷，以确保试验结果具有可性，其化学成分和gysb2010-01y1cr17mo技术条件的规定值均列于表1。
1试样为未经热处理的原始态，其显微组织为铁素体加碳化物，其中碳化物有的沿加方向呈线性和链状分布，状分布，如图1所示。2，3试样的显微组织如图2、图3所示，均为铁素体加马氏体，并且铁素体与马氏体所占例基本相等，说明在此条件下热处理的是铁素体加马氏体双相组织，与3试样相，2试样中马氏体含量相对较低，试样组织中褐块状物为硫化物。2.2不同淬火温度下试样的显微组织及硬度在淬火保温时间均为20min的前提下，对淬火温度再采用1060，1070，1090℃进行热处理并回火，以分析材料显微组织和硬度随淬火温度变化的规律，对应的试样编分别为6，7，8，其硬度值也?。
4试样的显微组织为铁素体加小部分马氏体，如图4所示，从图4可知，相对于3试样，4试样的马氏体含量明显，且显微组织也已明显粗化，而5试样的显微组织几乎是单一铁素体，晶粒已十分，如图5所示。图6～8分别为6～8试样的显微组织形貌，可见试样组织均为铁素体加马氏体双相组织，且6，7试样的组织形貌差异不大，而8试样的马氏体形貌相对于6，7试样来讲显得更为。淬火保温20min的试样与保温10min的试样相，组织中马氏体含量略有，因此硬度值也有所，这是因为y1cr17mo钢并非单相的铁素体钢，它在热处理中组织发生了相变，10min的保温时间太短，材料奥氏体化还不充分，因此?。

之所以造成这种差异，一方面是由于保温时间的大量的合金元素溶入奥氏体中，使奥氏体更加，了材料的马氏体转变温度(ms点)，同时，溶入基体的铬、钼等合金元素是较强的铁素体形成元素，它们促进了铁素?。在一定的淬火温度范围内，材料的硬度随淬火温度的升高而升高，一方面是由于淬火加热温度的有利于碳化物溶入基体，在回火时效中大量的碳化物从基体析出，从而达到弥散强化的效果，因此温度越高溶入基体的碳化。2.3分析与讨论随着淬火保温时间的，y1cr17mo钢的组织和力学性能发生了较大的变化。
因此从试验结果来看，y1cr17mo钢淬火加热时保温20min较为，可使材料较高的硬度值，且显微组织不会粗化。除此之外，在随着淬火温度升高的同时，材料的显微组织也会粗化，当淬火温度升高到1090℃时，材料的马氏体和铁素体组织更加，这同样也损害了材料的力学性能。3结论(1)y1cr17mo钢的显微组织和硬度随着淬火加热保温时间的变化而发生相应的变化，在淬火保温适当时间使组织充分奥氏体化后，材料淬火显微组织为铁素体加马氏体，但随着保温时间的，马氏体含量很快，显微组织逐渐粗化，材料的硬度也随之，在显微组织变为单一的铁素体时，材料的硬度降得更低。
从试验结果来看，y1cr17mo钢采用1080℃淬火加热相对较为适宜，可使材料保持较高硬度值的同时显微组织不发生粗化，确保材料具有的综合力学性能。(2)y1cr17mo钢的显微组织和硬度随着淬火加热温度的变化而变化，在一定的温度范围内，随着淬火加热温度的升高，材料的硬度逐步升高，但材料的显微组织同时也更加。(3)y1cr17mo钢的淬火加热艺采用1080℃加热并保温20min较为，其显微组织为铁素体和马氏体的双相组织，且未发生粗化，同时材料的硬度也相对较高，符合要求，该热处理艺可使材料所需的显微组织和的综合性能。
参考文献：[1]吴建伟，冯强，马兆明.钢铁产品分类牌及技术条件[m].北京：出版社，1992.[2]宋维锡.金属学[m].北京：冶金业出版社，2005.[3]陈文忠，欧阳建明，罗辉如.1cr17铁素体不锈钢带材焊接和冷轧艺探讨[j].钢?。［］研究了不同热处理制度对G742高温合金组织和力学性能的影响。结果表明，固溶处理制度可明显改变晶粒度和形态。控制固溶处理温度，使相不*溶解，可以晶粒长大，而这种相和时效中形成的相共存的组织具有良好的综合性能。
关键词G742高温合金热处理显微组织力学性能［Abstract］howsthatthemorphologyofphaseandgrainsizecanbechangedobviouslybychangingtheannealingheattreatment,theexcellentcomprehensivepropertiesareobtainedbycontrollingtheannealingtemperaturetogetasmallergrainsizeandcoexistenceofbigsizeand。
时效处理可以改变相的数量和分布，时效温度越低，时间越长，则相数量越多，尺寸越小，使合金的强度上升，塑性。由于它含有大量形成相的Ti，Al，Nb等元素，因此合金中的强化相高达35wt%，再加上W、Mo、V等元素的强化作用，使得G742合金具有非常好的高温性能。正是这种优异的性能使其广泛应用于550～800℃温度范围和高应力下作的涡、压气机盘、轴、承力环、紧固件和其它零部件，别是广泛应用于高性能发动机和中远程动力装置中的关键零部件。
*，合金的组织和性能具有密切的关系，而热处理明显地改变组织和性能，别是对以相强化的G742高温合金。因此研究热处理制度对合金性能的影响一直是合金研究的一个重要方面。目前对G742合金热处理方面的研究很少。本文进行了热处理对G742合金组织和性能影响的研究。1试验方案试验用的材料是经VIM+VAR双真空冶炼随后热变形至16mm圆棒，机加成试样进行力学性能，值均为两次的平均值。采用光学显微镜和电子显微镜进行组织观察。

表1给出了合金的成分。表2给出了试验所采取的热处理制度。2.2固溶处理对合金组织和力学性能的影响图1给出了相同的时效处理制度而不同的固溶处理制度下合金强度和塑性的变化规律。图中的三种热处理制度分别为5＃，1＃和3＃，从中可以看出，随着固溶处理温度的，合金的强度和塑性都有明显的。图2给出了三种不同固溶处理温度下(5＃，1＃，3＃)的组织，从中可以看出，随着固溶温度的，合金的晶粒尺寸增大，别是当固溶温度由1080℃到1120℃时，晶粒度有十分明显的增大，晶粒度由ASTM3到ASTM7。
当固溶温度由1120℃(1＃)到1150℃(3＃)时，相无十分明显的区别，都是呈现大小均匀一致的分布，但采用1080℃固溶处理时(5＃)，形成了大小两种尺寸的相，其中小尺寸的相在尺寸上与1＃和3＃也无明显区别，它们是在时效中析出的。而大的相是由于在固溶处理时原相没有*溶解而遗留下来的。合金的再结晶晶粒主要是在固溶处理中形成和长大的，一般温度越高则形核长大的驱动力越大，因此晶粒越大。但这个是一个非常复杂的，受多种因素的影响，其中第二相就起着非常关键的作用，它们在晶内阻碍位错的滑移，而且钉扎在再结晶晶粒的晶界上，阻碍晶粒的进一步长大。
对于象G742这样以相时效强化的高温合金而言，的固溶处理是将合金加热至某一温度使相*溶解，然后在时效中析出均匀的相，不希望存在大尺寸的相，但从图1和图2中可以得出这种大小尺寸相共存的组织不但具有均匀的晶粒，而且具有强度高、塑性好的点。对G742合金而言，相*溶解温度为1100℃，因此当固溶处理温度低于该温度时，必定会有残留的相。图2a中的大尺寸相正是这种残留的相，也正是这种残留的相了晶粒的长大。
因此这种大小相共存的组织对该合金的性能、别对合金的塑性是十分有利的。2.3时效处理对合金组织和性能的影响象G742这样的Ni基高温合金的时效主要是一个相形核和长大的。时效温度越低，平衡的相含量越高，但相的形核和长大的是一个热力学，别是相的长大是主要由扩散控制的热力学。因此当时效温度很低时，平衡的相含量很高，但相的长大非常，其结果是形成大量的相。图3给出了相同固溶处理温度不同时效处理制度下(2＃，3＃，4＃)相的形态及分布；图4给出了这三种热处理制度下相含量及合金力学性能的变化。
图中的2＃，3＃和4＃的固溶温度均是1150℃，但2＃只有850℃6h的时效处理，3＃是在850℃6h的时效处理的基础上加上780℃16h的时效处理，4＃是在加入1050℃4h后进行850℃8h及730℃32h的时效处理。从图3中可以看出，2＃，3＃和4＃的相含量逐渐。2＃和3＃中的相均匀地分布，但3＃中的相密度高于2＃和4＃中的相，有大小两种形态，其中大的相很有可能是在1050℃时效处理时由于温度较高而产生的，而的相是在以后较低的温度时效而时析出的。