45鋼晶粒的細化工藝

尹金枝 羅秀艷 李喜月 張偉

摘要：材料組織的細化處理是同時提高材料強度和韌性最為有效途徑。細晶鋼能改善并提高鋼材低溫脆斷能力。細化晶粒已成為非常重要的強韌化手段，通過細化奧氏體晶粒從而細化馬氏體束尺寸，從而提高鋼的強度和韌性，還可以改善鋼的耐延遲斷裂性能和抗疲勞性能；隨著超細晶?；虺毥M織的形成，屈服強度大幅度提高，細晶技術已是提高材料強韌性的首選途徑。

關鍵詞：細化晶粒；韌性；金屬內部組織

引言

隨著我國社會和經濟的發(fā)展，對鋼鐵材料的需求不斷增長，這就帶來了環(huán)境污染、能源枯竭、資源匱乏等一系列問題，只有研究和開發(fā)新一代的高性能鋼鐵材料才能更好地促進我國執(zhí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。研究表明，高性能鋼鐵材料的主要指標為強度和韌性，而細化晶粒是同時提高材料的強度和韌性的唯一方法[1]。

我國研究“新一代鋼鐵材料”項目的材料科學工作者通過大量的研究，總結新一代鋼鐵材料的特征是超細晶、高潔凈、高均勻，其中核心技術是超細晶[2]。

1 實驗材料

試驗材料為試驗用45鋼，狀態(tài)為軋制態(tài)，試樣尺寸為20×15×15mm。

45鋼調質硬度在HRC20-HRC30之間。

45鋼淬火硬度在HRC55-58之間，極限值可達HRC62。

45鋼為優(yōu)質碳素結構用鋼，硬度不高易切削加工，模具中常用來做模板，梢子，導柱等，但須熱處理。

2 實驗方案

實驗方案為正火后淬火再回火，實驗參數(shù)如下表所示。

3 總結

通過正火、淬火、中文回火等熱處理工藝、改變了45鋼的內部組織，從而改變其力學性能，使工件具有良好的綜合機械性能和切削加工性能，不僅改善了表面耐磨性，而且工件中心部分也得到了較高的韌性，滿足使用要求。

細化晶粒的關鍵在于細化奧氏體晶粒。同等淬火工藝下，奧氏體晶粒越細小室溫下組織也越細小，所以，在強度提高的同時，比同樣結構的較大組織的塑性和韌性高。因此，鋼的綜合機械性能得到了改善。

參考文獻

[1]王從曾主編.材料性能學[M].北京：北京工業(yè)大學出版社.2005.

[2]劉智恩主編.材料科學基礎[M].西安：西北工業(yè)大學出版社.2003.

[3]雷廷權 傅家騏.熱處理工藝方法500種[M].北京：機械工業(yè)出版社.1998.

[4]李松瑞 周善初編.金屬熱處理[M].長沙：中南大學出版社.2003.