楊志榮 劉艷斌 李 軍

(沈陽鑄鍛工業(yè)有限公司，遼寧110142)

AISI4130材料熱處理工藝試驗研究

楊志榮 劉艷斌 李 軍

(沈陽鑄鍛工業(yè)有限公司，遼寧110142)

通過對偏析現(xiàn)象嚴重的AISI4130材料進行調(diào)質(zhì)、正火+調(diào)質(zhì)、球化退火+調(diào)質(zhì)三種形式的熱處理工藝研究，分析不同熱處理工藝對材料性能的影響，確定最佳的熱處理工藝是球化退火+調(diào)質(zhì)。

AISI4130;偏析;熱處理工藝

AISI4130是油田生產(chǎn)中一種廣泛使用的結(jié)構(gòu)鋼，它具有很高的淬硬性。由于大部分產(chǎn)品使用環(huán)境特殊，因此對AISI4130材料的低溫沖擊要求較高。如果材料偏析現(xiàn)象嚴重，對材料整體力學(xué)性能影響極大，尤其是低溫沖擊。針對這一問題，選取偏析嚴重的AISI4130原材料進行熱處理工藝試驗，為該材質(zhì)的實際生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

圖1 正火處理工藝Figure 1 The normalizing treatment process

1 試驗方法

選取有偏析現(xiàn)象的AISI4130原材料制備試塊。在同一本體上取3件試塊，試塊規(guī)格為70 mm×70mm×200mm。化學(xué)成分要求見表1。試驗設(shè)備爐膛規(guī)格:200 mm×200 mm×300 mm，密封性能良好。

根據(jù)AISI410材料的Ac3、Ac1和Ar1制定試塊的正火處理和球化退火工藝，見圖1、圖2。

選取淬火溫度880℃，冷卻介質(zhì)為水，回火溫度570℃，按照此工藝參數(shù)制定AISI4130試塊調(diào)質(zhì)工藝，見圖3。嚴格按照工藝要求進行試驗。

圖2 球化退火處理工藝Figure 2 The spheroidizing annealing treatment process

表1 化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù)，%)Table 1 The chem ical composition(mass fraction，%)

圖3 調(diào)質(zhì)處理工藝Figure 3 The quenching and tempering process

表2 力學(xué)性能試驗報告Table 2 M echanical property test

2 試驗結(jié)果

選取其中2件試塊，分別按圖1中正火工藝和圖2中球化退火工藝進行處理。將3件試塊同爐進行調(diào)質(zhì)，工藝曲線見圖3。試驗結(jié)果見表2。

對比和分析以上三種工藝方案及相應(yīng)試驗結(jié)果，可以看到:三種工藝方案采用的試塊材質(zhì)相同，化學(xué)成分相同，調(diào)質(zhì)工藝參數(shù)相同;采取的預(yù)先熱處理方式不同，所得力學(xué)性能結(jié)果差異較大。經(jīng)過預(yù)先熱處理的AISI4130材料可獲得良好的力學(xué)性能。

3 結(jié)論

AISI4130材料采用球化退火+調(diào)質(zhì)的熱處理工藝可獲得最優(yōu)力學(xué)性能。

編輯 杜青泉

Research on the Heat Treatment Process of AISI4130 Material

Yang Zhirong，Liu Yanbing，Liu Jun

By researching on three heat treatment processes of quenching＆tempering，normalizing+quenching＆tempering，spheroidizing annealing+quenching＆tempering，for the AISI4130materialwhich has serious segregation，analyzing the effect of the heat treatment on thematerial，it is determined thatoptimal heat treatment is spherodizing annealing+quenching＆tempering.

AISI4130;segregation，heat treatment process

TG156

B

2013—05—17

楊志榮(1986—)，男，助理工程師，從事熱處理工藝編制、質(zhì)量管理等相關(guān)工作。