陸幼霞　巫民敬　冷令　亓海全

【摘 要】通過(guò)對(duì)軋態(tài)Q235鋼進(jìn)行不同工藝參數(shù)的滲碳處理，研究了工藝參數(shù)對(duì)Q235淬火硬度的影響。結(jié)果表明，滲碳處理能夠明顯提高Q235鋼的淬火硬度，最高達(dá)到70HRC；活性炭和木炭?jī)煞N滲碳劑對(duì)淬火硬度有一定的影響，木炭對(duì)硬度提高略明顯。

【關(guān)鍵詞】固體滲碳；Q235；淬火硬度

Q235鋼是應(yīng)用廣泛的一類(lèi)工程結(jié)構(gòu)材料，具有適中的強(qiáng)塑性配合及良好的焊接性能。為了研究不同強(qiáng)化方式對(duì)鋼硬度的影響，本文采用滲碳、淬火、形變等工藝對(duì)Q235鋼進(jìn)行了處理，分析了不同工藝及參數(shù)條件下鋼的淬火硬度變化。

1 實(shí)驗(yàn)材料及過(guò)程

本文研究對(duì)象為商用Q235鋼，采用不同比例的活性炭、木炭粉、催滲劑（CaCO3粉末、BaCO3粉末、Na2CO3粉末等混合）配制成滲碳劑，將試樣放置在氧化鋁坩堝內(nèi)并用常見(jiàn)泥土密封，最后利用箱式爐進(jìn)行固體滲碳。

實(shí)驗(yàn)共分六組進(jìn)行，具體工藝見(jiàn)表1。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

經(jīng)不同工藝及工藝參數(shù)處理的6組試樣淬火硬度見(jiàn)表2所示。由表可知，Q235鋼經(jīng)滲碳、淬火及形變加工處理后，硬度發(fā)生了明顯提高，淬火硬度值均在60HRC-70HRC之間。采用不同的滲劑對(duì)鋼的淬火硬度影響明顯，1～3組的硬度（平均為HRC68）比4～6組的硬度（平均為66HRC）高2HRC左右，可知采用木炭作滲碳劑時(shí)較活性炭提高硬度的作用更為明顯，這可能與活性炭與木炭相比分解活性碳原子的能力較低有關(guān)。通過(guò)對(duì)比第2組和第3組可知，錘擊方式產(chǎn)生的微量形變對(duì)Q235鋼的淬火硬度不產(chǎn)生影響。此外，滲碳時(shí)間對(duì)Q235鋼的淬火硬度影響不大。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)Q235鋼進(jìn)行不同工藝及工藝參數(shù)的滲碳處理發(fā)現(xiàn)：

1）滲碳處理可明顯提高Q235鋼的淬火硬度，最高可達(dá)70HRC；

2）滲碳劑是影響Q235鋼淬火硬度的關(guān)鍵因素，木炭作滲碳劑的效果優(yōu)于活性炭；

3）保溫時(shí)間、后續(xù)形變對(duì)Q235鋼淬火硬度的影響很小。

值得指出的是，本試驗(yàn)的滲碳劑、淬火介質(zhì)、滲碳坩堝乃至密封材料均由本科生采用十分簡(jiǎn)易、低廉且易獲取的方式進(jìn)行粉碎、配制等工序完成，實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻十分理想，故本試驗(yàn)可以為不具備氣體滲碳、離子滲碳等能力的相關(guān)高校的金屬材料工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)展化學(xué)熱處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供一定的參考。

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]