熱處理工藝對(duì)30CrNi2MoVNb耐磨板組織和性能的影響

  目前,隨著速射系統(tǒng)工況的發(fā)展,對(duì)高射速、高溫高沖擊的要求日益提高,材料除具有足夠的強(qiáng)度、抗燒蝕性能外,對(duì)韌性的要求也越來(lái)越高。研究人員以30CrNi2MoVNb耐磨板為例,對(duì)材料進(jìn)行熱處理,即:淬火+低溫回火(Q&T)、等溫淬火+低溫回火(A&T)、淬火+碳分配+低溫回火(Q&P&T),通過(guò)光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、硬度實(shí)驗(yàn)、拉伸實(shí)驗(yàn)、沖擊實(shí)驗(yàn)等,研究熱處理工藝對(duì)試驗(yàn)?zāi)湍グ宓慕M織和性能的影響,優(yōu)化其組織和性能,更好地挖掘其強(qiáng)韌性方面的潛力。試驗(yàn)結(jié)果表明:

  (1)經(jīng)Q&P&T和Q&T處理后,試驗(yàn)?zāi)湍グ宓慕M織均為回火馬氏體和殘留奧氏體(其中殘留奧氏體主要分布于馬氏體板條間,呈薄膜狀(10~40nm),且回火馬氏體板條內(nèi)析出細(xì)小彌散分布的ε-碳化物(100nm左右);經(jīng)等溫(Austempering)處理后,試驗(yàn)?zāi)湍グ宓慕M織為馬氏體、下貝氏體和殘留奧氏體,基體內(nèi)析出細(xì)小彌散的滲碳體;與Q&T工藝和A&T工藝相比,Q&P&T工藝的殘留奧氏體量高達(dá)8.8%;

 ?。?)經(jīng)Q&P&T處理后,試驗(yàn)?zāi)湍グ宓那?qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和沖擊韌性分別為1011.0MPa、1630.6MPa和109.7J/cm2,其沖擊韌性比經(jīng)Q&T處理后提高了19.8%,比經(jīng)A&T處理后提高了9.7%,而其屈服比由0.82(A&T)下降至0.62;耐磨板組織中存在的薄膜狀殘留奧氏體是沖擊韌性提高的主要原因;

  (3)試驗(yàn)?zāi)湍グ宓臎_擊韌性隨殘留奧氏體、下貝氏體的體積分?jǐn)?shù)增加而提高,同時(shí),殘留奧氏體對(duì)沖擊韌性的貢獻(xiàn)大于下貝氏體;強(qiáng)度由馬氏體強(qiáng)度(回火馬氏體強(qiáng)度)、下貝氏體強(qiáng)度、細(xì)晶強(qiáng)化等因素共同決定;經(jīng)Q&T、A&T、Q&P&T工藝處理后,試驗(yàn)?zāi)湍グ宓臄嗔逊绞骄鶠轫g性斷裂。