朱科+趙鑫+謝杰
摘 要:利用熱處理對軋制鍛造HS220-27進行淬火處理,研究對其處理后綜合力學性能的影響。結(jié)果表明:軋制鍛造HS220-27經(jīng)熱處理淬火后,工藝性和機械性能均可以滿足我公司液壓拉杠的生產(chǎn)及技術(shù)要求,且穩(wěn)定性更好。
關(guān)鍵詞:軋制鍛造;淬火;液壓拉杠
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.053
試驗材料HS220-27是由電葫蘆冶煉,鋼包精煉,經(jīng)過真空脫氣處理,并經(jīng)鍛造處理的毛坯。材料為中碳合金鋼,具有良好的淬透性,為了能夠驗證是否可用于我公司的液壓拉杠零件,解決現(xiàn)在液壓拉杠毛坯無法通過鍛造加工改善其組織的問題,我們對該材料進行了工藝性和機械性能試驗。并對試驗結(jié)果和我公司現(xiàn)用材料40CrNiMoA進行對比。
1 試驗材料及方法
1.1 試驗材料
1.2 試驗件技術(shù)要求、原始狀態(tài)及性能研究過程
(1)液壓拉杠技術(shù)要求:整體淬火,硬度HRC38-44。
(2)試驗件毛坯共兩批個2件。毛坯狀態(tài):鍛件,尺寸?130×210;硬度為外圓處HB360(帶氧化皮)、切端面HB300、切端面中心HB260。
(3)鍛件毛坯→車(?100×190)→熱處理淬火→檢(HRC38-44)→加工M85x4螺紋→線切割試棒毛坯→機加工成拉伸和沖擊試樣→性能試驗。
1.3 試驗過程
鍛件毛坯硬度的檢測可直接進行機加工,加工成?100×190試驗件。
(1)對其中一批在有保護氣氛多用爐中進行了860℃保溫3小時的淬火加熱,500℃保溫4小時的回火[1],用里氏硬度計檢測表面硬度,硬度HRC38-39。
(2)對另一批采用相同的淬火溫度和設(shè)備,調(diào)整了工藝回火溫度,又進行了第二次熱處理淬火試驗。第二次對兩根同時進行了860℃保溫3小時的淬火加熱,400℃保溫4小時的回火[2],檢測表面硬度后,硬度為HRC40-45。
2 試驗結(jié)果及分析
2.1 試驗結(jié)果
淬火后軸向拉伸試驗及沖擊試驗結(jié)果(見表2):
2.2 結(jié)果分析
(1)從化學成分、工藝性分析,HS220-27和40CrNiMo兩種材料從化學成分比較,兩種材料均為中碳合金鋼,前者含碳量稍低,含P、S量較低[3];工藝性差異不大,均可進行整體淬火處理,淬透性也差不多,淬火后進行400-450℃左右回火,均能滿足我公司液壓拉杠的技術(shù)要求,機加工性能也無區(qū)別。
(2)綜合機械性能對比:
a)兩者強度無明顯區(qū)別。HS220-27整體淬火硬度在HRC40-44時,抗拉強度在1300Mpa左右,屈服強度在800Mpa以上,而40CrNiMo整體淬火硬度在HRC38-42時,抗拉強度在1000Mpa左右,屈服強度在800Mpa左右。
b)HS220-27延伸率、斷面收縮率試驗結(jié)果稍優(yōu)于40CrNiMo。試驗結(jié)果顯示HS220-27材料在HRC40-44時,延伸率均在13%以上,斷面收縮率在60%左右;而40CrNiMoA在HRC38-42時,延伸率在10%左右,斷面收縮率在50%左右。
c)HS220-27硬度為HRC40-45時,沖擊韌性均在74 J/㎝?以上,而 40CrNiMo在HRC38-42時,沖擊韌性在60 J/㎝?以上。
3 結(jié)論
軋制鍛造HS220-27材料,試驗結(jié)果表明,工藝性和機械性能均可以滿足我公司液壓拉杠的生產(chǎn)及技術(shù)要求,適用于我公司產(chǎn)品。
參考文獻:
[1]崔崑.鋼鐵材料及有色金屬材料[M].北京:機械工業(yè)出版社,1981:4-75.
[2]安運錚.熱處理工藝學[M].北京:機械工業(yè)出版社,1986:204.
作者簡介:朱科(1988-),男,陜西藍田人,本科,助理工程師,研究方向:熱處理。endprint