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25CrMo钢CCT曲线的测定

2017-04-27杨栋杰

山西冶金 2017年1期
关键词:冷速车轴曲线图

杨栋杰

(山西机电职业技术学院 材料工程系, 山西 长治 046011)

试(实)验研究

25CrMo钢CCT曲线的测定

杨栋杰

(山西机电职业技术学院 材料工程系, 山西 长治 046011)

通过对25CrMo钢在不同冷速下的冷却转变情况的测定,将25CrMo钢的CCT曲线测绘出来,同时,将不同冷却速度的试样进行硬度的检验,最终得出相互之间的变化关系。实验的结果可以为25CrMo钢在实际应用过程中制定热处理工艺提供理论参考。

25CrMo钢 组织硬度 CCT曲线

高速列车就是现在使用比较普遍的一种交通工具,同时高速列车的车轴是保证列车安全运行的重要部分,而25CrMo钢则是我国比较常用的高速列车车轴材料[1]。车轴的性能好坏取决于材料的选择以及相应的热处理,而车轴在热处理过程中需要制定合理正确的热处理工艺[2],本文要通过研究绘制25CrMo钢的CCT曲线,为车轴用25CrMo钢在制定热处理工艺过程中提供重要理论参考[3]。

1 合金元素成分

提供试样的合金元素种类及化学成分见表1。

表125 CrMo的化学成分 %

2 实验方案及参数

根据试验机的要求加工好试样后,按照表2的不同冷速参数要求进行热模拟操作[4]。

表2 25CrMo试样的加热和冷却工艺参数 ℃/s

3 绘制CCT曲线图及结果分析

3.1 25CrMo钢的CCT曲线(如图1所示)

由图1数据显示,25CrMo钢的tAC1=737℃,完全奥氏体化温度tAC3=835℃。从图1可以看出组织转变主要有F(铁素体)、P(珠光体)、B(贝氏体)和M(马氏体),各冷速(以下用V表示)和温度(用t表示)对组织转变情况不同。当V≤1.2℃/s,587℃≤t≤752℃时,转变组织为F和P;当1.2℃/s≤V≤5.5℃/s,640℃≤t≤710℃时,转变得到F和B;当5.5℃/s≤V≤35℃/s,312℃≤t≤576℃范围内只有B转变;当V>5.5℃/s时才能得到M,tMs=388℃。因此,获得P的最大冷速Vmax=1.2℃/s,F的最大冷速Vmax=5.5℃/s,B的最大冷速Vmax=35℃/s,M的最小冷速Vmin=35℃/s。同时,从曲线图中看出,在冷速V=15℃/s附近,便可获得多于50%的马氏体组织,相对应的组织照片见下页图2。

图125 CrMo钢的CCT曲线图

3.2 25CrMo钢连续转变后的室温金相组织及硬度值(见图2)

图2中图片左上角显示获得组织的冷速与此时组织的维氏硬度,可以看出,硬度值与冷速之间的关系是冷速降低的同时硬度也在降低。

4 结论

1)按试验条件中规定的冷却速度,以“温度-时间(对数)”为坐标作出冷却曲线,在该坐标中将各冷却速度下的相转变点标出,并连成曲线,即得到CCT曲线。

图2 25CrMo钢连续转变后的组织及硬度

2)当V≤1.2℃/s,587℃≤t≤752℃时,转变组织为F和P;当1.2℃/s≤V≤5.5℃/s,640℃≤t≤710℃时,转变得到F和B;当5.5℃/s≤V≤35℃/s,312℃≤t≤576℃范围内只有B转变;当V>5.5℃/s时才能得到M,tMs=388℃。冷速降低的同时硬度也在降低。

[1] 顾家琳,刘淑华,周惠华,等.25CrMo钢高速车轴坯的试制[J].中国铁道科学,2014,35(6):99-103.

[2] 张玉妥,边书,韩维新.25CrMo钢端淬试验改进与淬透性分析[J].材料热处理学报,2015,36(2):162-165.

[3] 梁宇,余凌锋,梁益龙.25CrMo钢中带状组织及其对冲击性能的影响研究[J].热加工工艺,2013,42(8):91-94.

[4] 李红英,耿进锋,龚美涛,等.65Mn钢奥氏体连续冷却转变曲线(CCT图)[J].材料科学与工艺,2005,13(3):302-304.

(编辑:苗运平)

Determination of CCT Curve of 25CrMo Steel

Yang Dongjie
(Department of Materials Engineering,Shanxi Institute of Mechanical and Electrical Engineering,Changzhi Shanxi 046011)

Based on the determination of cooling transformation of 25CrMo steel under different cooling rates,the 25CrMo steel CCT curve mapping is drawn.At the same time,hardness test for the samples with different cooling rate are conducted,and the change of the relationship between each other is finally obtained.The experimental results can provide theoretical reference for the development of heat treatment process for 25CrMo steel in practical application.

25CrMo steel,microstructure hardness,CCT curve

TG115.21;TG151.3

A

1672-1152(2017)01-0022-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.01.10

2016-12-16

杨栋杰(1985—),男,山西长治人,助教,硕士,主要研究方向:金属材料与热处理。

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