文靜姝

摘 要：工業(yè)化熱處理生產(chǎn)由于設(shè)備以及材料體積的問題，不能對(duì)材料的整體進(jìn)行準(zhǔn)確的控溫處理。因此也就不能獲得整體均勻性的組織。一種材料的熟處理工藝會(huì)有很大的改進(jìn)空間。一般地說，當(dāng)鋼的化學(xué)成分一定時(shí)，由于熱處理制度不同，會(huì)出現(xiàn)不統(tǒng)的強(qiáng)韌性配合，對(duì)裝甲鋼來說則有可能出現(xiàn)不同類型的穿甲破壞，當(dāng)調(diào)整鋼的強(qiáng)韌性配合在一定時(shí)，出現(xiàn)塑性穿孔和沖塞的混合型穿甲，此時(shí)才出現(xiàn)較高的背面強(qiáng)度極限。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里通過傳統(tǒng)的熱處理工藝來改進(jìn)GY4裝甲鋼的強(qiáng)韌性的配合的可能空間，以期望提高其抗彈性能。

關(guān)健字：熱處理；GY4裝甲鋼；抗彈性能

前言

裝甲鋼是鋼中比較特殊的一種，其性能要求高強(qiáng)度、高韌性、高硬度以及良好的焊接性，所以說它是代表著一個(gè)國家鋼鐵生產(chǎn)最先進(jìn)的技術(shù)，也是代表著鋼鐵發(fā)展的最新方向。[1]裝甲鋼在淬火和回火過程中，淬火的主要目的是把奧氏體化后的工件全部淬成馬氏體。以便在適當(dāng)?shù)臏囟然鼗鸷螅塬@得所需要的綜合力學(xué)性能。另外由于裝甲鋼含有一定量的合金元素，所以使奧氏體獲得單一均勻的固溶組織也是淬火加熱的另一個(gè)目的[2]。因此在制定鋼淬火制度首先應(yīng)考慮鋼的淬火溫度和在該溫度均勻化的時(shí)間。鋼的淬火溫度主要取決于鋼的臨界溫度（Ac1及Ac3），將鋼加熱到奧氏體區(qū)使鋼成為單一的奧氏體或大部分成為奧氏體并保溫一段時(shí)間使奧氏體均勻化。由下圖中可看出，原裝甲鋼原材質(zhì)雖然進(jìn)行了890oC、1.5小時(shí)的淬火，但奧氏體晶粒比較粗大，并且碳與合金元素仍然不能均勻分布，造成析出的碳化物也不能均勻的分布在鐵素體基體上。所以我們看到白色的鐵素體區(qū)域仍然占據(jù)了相當(dāng)多的面積。

1.熱處理工藝的選擇試驗(yàn)

人們淬火加熱的目的是希望通過較高的溫度在比較短的時(shí)間內(nèi)促進(jìn)晶粒細(xì)化，合金元素的均勻化，但由于是大塊厚的工件批量化生產(chǎn)，很難保證工件內(nèi)部均勻化的很充分，兩在高溫下長時(shí)間保溫奧氏體晶粒又會(huì)長大[3]。如果我們所進(jìn)行的二次調(diào)質(zhì)處理在僅高于奧氏體化溫度幾十度左右進(jìn)行保溫，在這個(gè)溫度保溫不僅可以進(jìn)一步使成分均勻化，而且可以利用奧氏體的再結(jié)晶細(xì)化晶粒，那么表現(xiàn)出來的宏觀硬度應(yīng)該比原材質(zhì)高。因此我們?cè)谠泄に嚨幕A(chǔ)上遵循傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)熱處理思路改進(jìn)熱處理工藝來細(xì)化晶粒，并使碳化物分布更均勻化來提高裝甲鋼強(qiáng)度[4]。

按上述思路制定了熟處理工藝，試樣仍為調(diào)質(zhì)態(tài)的GY4裝甲鋼，我們之所以選擇調(diào)質(zhì)態(tài)的試樣，主要是因?yàn)樵诂F(xiàn)有試驗(yàn)條件下無法進(jìn)行相同成分鋼料的冶煉，另外在我們所進(jìn)行的工藝是調(diào)質(zhì)處理也要把試樣加熱到奧氏體化溫度以上并保溫一段時(shí)間，所以沒有必要再進(jìn)行退火處理，反而會(huì)導(dǎo)致可能的奧氏體晶粒粗大影響實(shí)驗(yàn)效果。

表1 GY4裝甲鋼熱處理工藝參數(shù)

淬火溫度 780oC×0.5h 800oC×0.5h 820oC×0.5h 850oC×0.5h 890oC×0.5h

回火溫度 580oC×0.5h 580oC×0.5h 580oC×0.5h 580oC×0.5h 580oC×0.5h

600oC×0.5h 600oC×0.5h 600oC×0.5h 600oC×0.5h 600oC×0.5h

630oC×0.5h 630oC×0.5h 630oC×0.5h 630oC×0.5h 630oC×0.5h

650oC×0.5h 650oC×0.5h 650oC×0.5h 650oC×0.5h 650oC×0.5h

2.熱處理工藝的選擇試驗(yàn)分析

對(duì)熱處理后試樣進(jìn)行了布氏硬度測(cè)量，獲得的硬度值對(duì)照如3-1所示，中間的數(shù)據(jù)是調(diào)質(zhì)處理后試樣的布氏硬度。

硬度值與淬火溫度和回火溫度的變化關(guān)系曲線圖如圖3-3所示，圖中每條線代表一個(gè)淬火溫度，表示在這一淬火溫度下，硬度與回火溫度的關(guān)系；而在X軸上確定某一回火溫度后，縱向表示的是淬火溫度與硬度的關(guān)系。

表2熱處理后GY4裝甲銹的布氏硬度

回火 淬火 780oC×0.5h 800oC×0.5h 820oC×0.5h 850oC×0.5h 890oC×0.5h

580oC×0.5h 202HB 255HB 309HB 329HB 278HB

6000oC×0.5h 191HB 249HB 285HB 302HB 2275HB

630oC×0.5h 198HB 249HB 255HB 275HB 257HB

650oC×0.5h 198HB 231HB 249HB 266HB 257HB

圖1不同熱處理工藝得到的GY4裝甲鋼的布氏硬度

從圖中可以更加直觀的看出GY4裝甲鋼布氏硬度值隨熱處理工藝的變化趨勢(shì)。經(jīng)過熱處理后的鋼仍為調(diào)質(zhì)態(tài)，組織為回火索氏體。在調(diào)質(zhì)熱處理狀態(tài)下該組織有較高的強(qiáng)度，良好的韌性和塑性，因此具有良好的綜合機(jī)械性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚偉.維修與再制造用TWE312R型焊接材料研制與應(yīng)用[J]. 中國表面工程， 2011（06）

[2]楊鵬，邸會(huì)敏.不銹鋼鑄件低溫焊接工藝[J]. 甘肅科技，2011（03）

[3]楊炙坤，王宇琪，杜劭峰，吳彥平.超聲波沖擊提高高強(qiáng)度裝甲鋼焊接接頭疲勞強(qiáng)度的應(yīng)用研究[J]. 新技術(shù)新工藝，2010（12）

[4]周琦，朱軍，尚晶，王克鴻.中碳調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼薄板機(jī)器人焊接工藝試驗(yàn)研究