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热处理工艺对铁路提速弹簧60Si2CrVAT力学性能的影响

2013-8-16 14:46| 发布者: fansiyuan| 查看: 5054| 评论: 0

摘要: 摘 要:通过轧制工艺的改变能够使铁路提速弹簧60Si2CrVAT力学性能有很大的提高。本文通过探索性的试验方法研究了热处理制度对铁路提速弹簧60Si2CrVAT力学性能的影响,并通过工艺的优化最终探索出铁路提速弹簧60Si2Cr ...

摘 要:通过轧制工艺的改变能够使铁路提速弹簧60Si2CrVAT力学性能有很大的提高。本文通过探索性的试验方法研究了热处理制度对铁路提速弹簧60Si2CrVAT力学性能的影响,并通过工艺的优化最终探索出铁路提速弹簧60Si2CrVAT最佳力学性能的热处理方法,为大生产提供稳定的热处理工艺。
关键词 : 铁路提速弹簧  60Si2CrVAT钢  力学性能
1 前言
   铁路是国民经济的支柱型产业,是国家运输的命脉,按着铁路提速、重载、安全方针,铁路新线增加和旧线改造的同时,对铁路的速度提出了更高的要求。铁路提速弹簧是提速的一个重要因素,它的质量直接关系到铁路的速度。提速弹簧所使用的其中一种合金弹簧钢是60Si2CrVAT。由于60Si2CrVAT是在多种交变应力下工作的,所以对其力学性能的要求十分严格。细化晶粒是同时提高钢材强度与塑性的一种强化方式。关于晶粒的细化,国内外已进行了广泛的研究[1-3]。新一代的钢铁材料的重大基础研究课题的研究结果表明,不同强度和显微组织的钢类可以采用不同超细化方法,获得高强度、高塑性的钢材[4]。利用控制轧制细化晶粒的方法使铁路提速弹簧60Si2CrVAT力学性能有了很大的提高。

2  试验材料及试验方法
    本试验采用的试验材料60Si2CrVAT φ21mm的生产工艺流程为:EBT→LF→VD→浇3吨锭→初轧厂开坯→棒线材连轧厂→银亮材厂。其标准及实际化学成分见表1。

       60Si2CrVAT是亚共析钢,其淬火就是把钢加热到Ac3以上,保温后以大于临界冷却速度快速冷却,使过冷奥氏体转变为马氏体组织。回火是把已淬火的钢加热到Ac1点以下的温度,保温一段时间,然后冷却的一种操作方法。 经查大连钢铁集团有限责任公司《销售人员手册》附录20可得:60Si2CrVA的Ac3=780℃,Ac1=770℃,又结合GB/T1222-84表7给出的60Si2CrVA的热处理制度,但是国标的性能指标比客户要求的60Si2CrVAT的性能低,所以结合以上,初步确定以下热处理制度,见表2

       将φ21mm的 60Si2CrVAT棒材在车床上加工成标准拉伸试样(l0=5d0,d0=10mm),按照给定的热处理制度用SRJX-8-13型箱式加热炉及盐浴回火炉对试样进行热处理,用SHT4605D型万能试验机对试验材料进行力学性能测试,在Axioskop2 Mat型显微镜上观察60Si2CrVAT淬火—回火态的组织。
 
3  试验结果
3.1  力学性能
       通过表2的热处理制度,得到相应的力学性能见表3。

      60Si2CrVAT按探索性试验的热处理制度处理后,经过对试验数据的处理得到四个对力学性能的影响因素。见图1-4。


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