輪箍鋼奧氏體固溶碳對(duì)淬火質(zhì)量的影響

在淬火溫度下，奧氏體的固溶碳含量對(duì)鋼的韌性有很大的影響:奧氏體中固溶碳含量越高，則晶格中鐵原子間的結(jié)合力越小，斷裂強(qiáng)度越低，相變應(yīng)力變大，淬火馬氏體的形態(tài)取決于奧氏體中的含碳量，就輪箍鋼而言，奧氏體中的含碳量應(yīng)控制到<0.6 %，馬氏體的生成溫度不同，淬火后所得到的馬氏體形態(tài)也不同，較低溫度下進(jìn)行馬氏體變化容易得到板狀馬氏體 。

當(dāng)淬火溫度大于臨界淬火溫度時(shí)，奧氏體過(guò)冷到一定程度，就發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。馬氏體除片狀的外，還有板狀、薄板狀、蝶狀等。主要討論如何控制淬火馬氏體的形態(tài)與亞結(jié)構(gòu)，以及采用什么淬火溫度、保溫時(shí)間和淬火介質(zhì)，以達(dá)到強(qiáng)韌化的目的。

用含碳量為0.6%、含錳量為0.74%的輪箍鋼代替模具材料制造鍛模時(shí)，原用的淬火工藝如圖1所示。

用圖1所示的工藝淬火后，材料的硬度可達(dá)HRC 40-450。在改用圖2所示的淬火工藝后，材料硬度達(dá)到HRC-45-52 。

強(qiáng)韌化處理是熱處理工藝的一項(xiàng)新技術(shù)。同樣的材料在經(jīng)過(guò)強(qiáng)韌化處理以后，可以獲得較好的機(jī)械性能。用它制成的產(chǎn)品，具有性能穩(wěn)定、可靠，延長(zhǎng)使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。因此，它是一項(xiàng)能發(fā)揮材料潛在能力的好的工藝。

通常用的制造鍛模的材料有5 CrMnMo,3Cr2W8V，以及某些新型的無(wú)鎳、鉻材料等。由于每年都有成批量的車輪報(bào)廢，因此，常用含碳量0. 5-0. 7%的輪箍鋼代替上述材料制造鍛模。模具是在高溫下承受沖擊載荷的，要求材料具有較高的硬度、沖擊韌性和耐磨性。以往對(duì)輪箍鋼的淬火工藝掌握不好，不是硬度不夠，就是發(fā)脆，模具的使用壽命短。在應(yīng)用強(qiáng)韌化處理后(降低淬火溫度，選擇恰當(dāng)?shù)谋貢r(shí)間和淬火溶液)，一年多時(shí)間的實(shí)踐證明，能提高模具的質(zhì)量，保證生產(chǎn)上的需要 。

輪箍鋼的含碳量在0.5-0.7%,淬火后的金相組織為片狀馬氏體和板狀馬氏體的棍合物。而片狀馬氏體一與板狀馬氏體在相同的強(qiáng)度下，前者的塑性、沖擊韌性和平面應(yīng)變斷裂韌性較低。實(shí)踐表明，較低的淬火溫度有利于形成板狀馬氏體。因此，我們選用較低的淬火溫度(760-780℃)，以保證奧氏體中含碳量低于0. 6%，獲得板狀馬氏體為主的結(jié)構(gòu)形態(tài)。

保溫時(shí)間的長(zhǎng)短與奧氏體形成有關(guān)。保溫時(shí)間過(guò)短，會(huì)使奧氏體形成不完全，淬火后的組織有殘存珠光體。隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，硬度會(huì)提高。當(dāng)保溫時(shí)間延一長(zhǎng)到某一值后，硬度略有下降，且會(huì)發(fā)生氧化脫碳現(xiàn)象。實(shí)踐表明，保溫時(shí)間以工件到溫后20-25分鐘為宜 。

對(duì)于強(qiáng)韌化處理工藝，有主張采用“低溫短時(shí)”、“加速加熱”等方法，以便獲得細(xì)晶粒和含碳量較低的板狀馬氏體。但實(shí)踐證明，加溫過(guò)快、淬火溫度過(guò)低和保溫時(shí)間過(guò)短，都會(huì)使奧氏體形成不完全，使淬火后殘存珠光體而降低韌性。不同淬火溫度時(shí)，沖擊韌性與保溫時(shí)間的關(guān)系曲線(試驗(yàn)時(shí)采用梅氏試樣)。采用780℃的淬火溫度和20-25分鐘的保溫時(shí)間，有較高的沖擊韌性值，即可以明顯地提高淬火、回火狀態(tài)中鋼的韌性。

由于輪箍鋼的紅硬性較差，在采用強(qiáng)韌化處理后又減少了淬火、回火脆性的傾向，所以選用了較低的回火溫度(340-360℃)。實(shí)踐證明，這樣既提高了模具的硬度和強(qiáng)度，又避免了早期脆裂，從而延長(zhǎng)了模具的使用壽命 。

輪箍 lúngū(1) [rim]∶可以拆裝的、安輪胎的汽車金屬外輪箍

(2) [tire]∶構(gòu)成車輪著地面的金屬環(huán)箍;特指載重帶熱套在運(yùn)貨車輪輞上的鋼帶2100433B

現(xiàn)擁有我國(guó)最先進(jìn)的熱軋H型鋼生產(chǎn)線和我國(guó)最大的車輪輪箍專業(yè)生產(chǎn)廠，建成了車輪輪箍、高速線材、H型鋼、鋼筋、CSP、冷軋、鍍鋅、彩涂等20條具有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)線，形成了獨(dú)具特色的“板、型、線、輪”產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，按國(guó)標(biāo)組織生產(chǎn)的產(chǎn)品達(dá)到鋼材產(chǎn)品總量的80%。