马氏体时效金属粉芯焊丝堆焊金属热处理工艺

敖 祥

（长春大学中俄学院，吉林 长春 130022）

在当前，我们为了能够在最大的限度当中提高模具的使用寿命，那么便需要模具堆焊材料它在模具的表面进行强化以及修复等操作。但是在当前因为我国专用的模具堆焊材料它比较多，并且我国相关的技术不达标，这便在一定的程度上导致这一些堆焊材料的使用将会受到较大的制约，因此提高模具的寿命十分的困难。按照我国相关的调查研究可以发现在国外已经研究出了一种模具堆焊用马氏时效钢金属粉芯焊丝的信访室，它能够较好的提高堆焊层金属力学性能。

1 试样制备探析

对于热处理工艺试验来讲，它用焊丝堆焊层的化学成分，因此其内部中的弧焊具有热输入量少，因此它对于一些基材的影响作用便十分的较小，因此在这一个过程中，我们故使用这样的一种方式来进行堆焊操作。并且当我们在试验的过程中，所使用的焊丝它在100MM＊30MM＊10MM的Q235钢板表面进行堆焊三层之后，便可以发现焊后会出现空冷的情况发生。并且在堆焊三层后我们也应当使用砂轮来进行打磨表面，从而使其第三层表面的洛氏硬度能够保持在24HRC～34HRC的范围当中。并且也能够将堆焊之后的试板进行划分为24组，每三块一组，有效的对于每组进行不同的热处理工艺试验。

2 热处理试验分析

2.1 固溶处理工艺以及结果分析

对于马氏体时效钢的热处理工艺而言，它主要是有着两个方面的内容：第一，固溶处理加热，这样便会使得钢得到臭式体组织，并且有效的使其合金元素能够较好的融入到奥式体当中，接着我们在对其进行淬火操作，从而完成马氏体。第二，低温时效处理，在这一个过程当中，我们主要是使用马氏体时效钢堆焊焊丝使其能够对于模具的表面进行堆焊操作，这样一来便会让焊层金属它在焊接的过程中高温停留在体组织表面，另外因为其内部中的冷却速度较快，从而导致高温停留时间短，因此各种合金元素它能够较好的融入到奥式体中，相关的组织也不均匀。同时，因为成分偏析，这也会导致堆焊后表面的部分区域硬度呈现出较高的情况发生，因此相关马氏体时效刚往往是在固溶退火状态中进行精加工的，那么它在热处理的过程中便不会存在脱碳的问题发生，并且相关热变形也较小，使其淬火开裂的危险性比较小，因此可以开展相关的固溶处理。另外对于焊接过程从而形成的马氏体时效钢的组织以及成分等等它斗鱼冶炼的马氏体时效钢不同，那么相关固溶处理工艺也不应完全相同。

2.2 时效处理工艺结果探析

在这一个过程当中，对于时效处理工艺试验而言，不同的时效处理工艺它在处理之后所得到的结果也大不相同，在经过我们的实验操作之后，我们从实验的结果可以发现，在起内部当中它会随着温度的不断变化从而进行递增，另外相关的堆焊层硬度也会呈现出明显的提高，当它在500°的时候，其硬度值会与焊后相比变化很小，而当温度在不断上升到520°的时候，相应的硬度值也会表露在下降的趋势。

并且相对于时效温度来讲，相关的时效时间它的影响也没有那么的明显，因此我们也能够较好的看出影响的规律。例如在温度较低的时候，如440°的时期，那么延长时间便不会对于硬度有着任何的影响作用。而在处于500°时效的过程中，它便会随着时间的不断加大，内部中的硬度值也呈现出先增大后小的结果。

3 实验的结果分析

总体的说来在当前，我们可以发现堆焊层冷却时内部中的奥式体它会渐渐的随着NI含量的不断加大从而朝着低温的方向进行偏移，并且与固溶之后的组织两者进行比较，焊后的组织它不均与，并且黑色的原子偏距区较少，这主要是因为当固溶在进行加热处理的过程中，相关马氏体组织它会全部进行转变为奥式体，而在水冷的过程中，它也会使得相关合金元素的扩展遭受到一定程度上的影响作用，因此我们便需要使用立方奥式体晶体元素来进行开展实验，这样形成的组织它与碳钢中的晶体也一样可以被称之为马氏体。

并且当我们在实验的过程中，加热马氏体的时候，会在一定的程度上使其逆转变为奥式体，这一种实验方式它是在比冷却时高得多的温度来开展相关活动的，便会存在其他的现象发生。但是正是因为这样的一种变化它能够较好的溶解奥式体中的MO以及TI这一类合金元素，也可以说当他们在被冻结的时候，内部中的扩散过程便会遭受到影响效果从而不可以进行产生。

另外对于固溶之后的操作，可以采用水冷而不同空冷的方式，这主要是因为内部中冷速较高的时候，它会得到颗粒组织，虽然它会使其一些元素的偏析有所减少，但是却能够较好的帮助时效进行扩张，这样的操作也会加强其效果。虽然相关残余的奥式体它的数量它会在一定的程度上影响到强度以及硬度等方面的参数，但是它的韧性却有所加强。

在490℃～500℃时效后，组织基本相同，表面硬化层的白色面积变小，晶粒细化，晶界上有少量的奥氏体，晶界易于形成。腐蚀，表明有一个新的强化阶段降水。并且首先沿晶界形成沉淀。新的沉淀物是3Mo，Ni3Ti和其他金属间化合物。结果表明，FeMo的异构体位移为0.26 mm/s，铁氧体的位移为-0.27 mm/s，因此沉淀物不能是上述两种金属间化合物，而只能是Ni，Mo，Ti型金属间化合物，其异构体位移为0.15 mm/S；仅在长时间老化（＞32小时）后，热力学稳定相FeMo才沉淀并取代A：B型金属间化合物。在这种状态下，位错滑移必须切掉这些新的沉淀物，并且位错滑移只能在新相被切断后才能进行。这是为什么钢在这种状态下具有最大强度的原因之一。

4 结语

总体的说来在本篇文章当中，我们主要是简单的分析了马氏体时效金属粉芯焊丝堆焊金属热处理工艺，并且对它的操作过程以及内部因素也进行了简单的分析，那么便可以了解到对于马氏体时效钢来讲，它主要是靠时效性来进行分析出强化的方式，并且内部中的颗粒细化也是导致硬度加强的原因之一，另外最佳的时效工艺应在处于500°中，时间为三小时。