原始组织对20CrMnMo钢亚温淬火力学性能的影响

本文对20CrMnMo进行了不同原始组织处理,分别对试样进行亚温淬火处理,再研究其微观组织和机械性能。研究结果表明：20CrMnMo钢经过预淬火+770℃亚温淬火+200℃低温回火后的组织(板条马氏体+条状铁素体)形态和分布较为均匀,并且具有良好的强度和塑性配合,其抗拉强度为σb=1

原始组织对20CrMnMo钢亚温淬火力学性能的影响

张世英，迟长志

辽宁工程技术大学材料科学与工程系，辽宁阜新（123000）

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摘 要：本文对20CrMnMo进行了不同原始组织处理，分别对试样进行亚温淬火处理，再研究其微观组织和机械性能。研究结果表明：20CrMnMo钢经过预淬火+770℃亚温淬火+200℃低温回火后的组织（板条马氏体+条状铁素体）形态和分布较为均匀，并且具有良好的强度和塑性配合，其抗拉强度为σb=1026.23Mpa，断面收缩率为ψ=54.95%，延伸率为δ=15.40%；

关键词：双相钢，形变强化，时效，亚温淬火

1. 引言

随着钢铁工业和汽车工业的发展，不仅要求钢具有较高的强度，而且还要有较好的塑性、韧性。普通的热处理方法大大提高了材料的强度，但塑性不好，通过亚温淬火热处理易于获得具有综合性能优良的双相钢[1] 。双相钢其组织特征为：铁素体基体上分布有一定数量的马氏体。强硬的马氏体相在钢中起到强化作用，提高钢的强度，高延性的铁素体则赋予钢较好的延展性。二者相互协调，所以双相钢有着良好的强塑性配合[2]。从而得到了在基本上不损害钢的塑性的前提下，提高钢的强度的目的。较好地解决了其它强化手段在提高钢的强度的同时，也损害了钢的塑韧性的这一 众所周知的矛盾，较好的满足了成型和使用两方面的性能要求。可以根据不同的用途通过改变热处理工艺参数(温度、时间)来调整双相钢的两相相对含量，从而调整双相钢的性能，所以临界区热处理被认为是一种挖掘材料潜力，提高材料强韧性的一条重要途径。

2. 实验材料及试样制备方法

2.1实验材料的化学成分

本文选择常用的20CrMnMo钢为研究材料。其化学成分见表1，临界温度分别为Ac1=710℃，Ac3 =830℃。

表1 20CrMnMo钢化学成分

Tab.2-1 The Chemistry composition of 20CrMnMo steel

化学元素

含量/% C Mn Cr Mo 0.18 1.10 1.12 0.23

2.2试样的制备方法

钢材原始状态为热轧态，机加工成直径为Ф8mm、标距为40mm的圆形标准拉伸试样和10×10×55mm的夏比V型缺口冲击试样。

2.3实验方法

为了了解原始组织及加热温度对对显微组织与性能的影响，将试样分为两组分别进行正火和预淬火原始组织处理。正火将试样加热到890℃，保温半个小时，之后空冷。预淬火将试样加热到850℃，保温16分钟，再油淬。之后将试样在SX2-8-10型中温电阻炉中加热到双相区进行淬火，热处理规范如表2