试样热处理实验技术优化

2.1.1　试样的制备

根据试验方案，加工制备了热处理试验用的硬度（及金相）检测试样、拉伸试样和冲击试样。试样的原材料为大冶钢厂生产的直径为48 mm 的30CrMnSiA 钢圆棒，其原炉批号为：07FC7006。本厂复验的主要化学成分如表1 所示。供应状态（退火）的材料硬度试样（01 号）的硬度为180HBW5／750。

表1　热处理试样原材料的主要化学成分

2.1.2　预备热处理

预备热处理在国产真空淬火炉和真空回火炉中进行。实施的工艺参数为：真空淬火炉，650 ℃预热20 min，900 ℃保温70 min，油淬；真空回火炉，680 ℃氮气循环保温1 h，气冷。

2.1.3　近亚温淬火及低温回火

近亚温淬火及低温回火也在国产真空淬火炉和真空回火炉中进行，淬火温度为845 ℃，回火温度为230 ℃。

2.1.4　重复进行的近亚温淬火及低温回火

为探讨重复进行近亚温淬火的性能，对一部分进行了近亚温淬火及低温回火的试样，又重新进行了1 次近亚温淬火及低温回火。其淬火温度为855 ℃，回火温度230 ℃。

2.1.5　试验结果

试样热处理后的硬度、强度、冲击吸收能的测试结果如表2、表3、表4 所示。其中冲击吸收能的测试是在江麓机电集团有限公司中心实验室进行的。

表2　30CrMnSiA 钢强韧化热处理试样的硬度

表3　30CrMnSiA 钢强韧化热处理试样的强度及塑性

表4　30CrMnSiA 钢强韧化热处理试样的冲击吸收能

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从表中可见，经预处理后，30CrMnSiA 钢的力学性能明显高于未经预处理近亚温淬火及低温回火的性能指标（Rm≥1 550 MPa，A≥9%，KU2≥39 J）。

检查硬度试样金相组织的结果如表5 和图1～图6 所示。

表5　硬度试样的显微组织

图1　原材料供应状态（退火状态）组织

图2　预处理后的组织

图3　近亚温淬火后的组织

图4　重复近亚温淬火后的组织

图5　近亚温淬火＋低温回火后的组织

图6　重复近亚温淬火＋低温回火后的组织

图3 和图4 的组织符合30CrMnSiA 钢淬火组织要求，图5 和图6 的组织符合淬火+低温回火的组织要求。