[发明专利]一种提高45Cr-3Mo-B合金力学性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过亚温淬火提高45Cr-3Mo-B合金力学性能的方法。

背景技术

钢的强化机制包括位错强化、晶体结构强化以及固溶强化，马氏体钢由于其结构的复杂性，强化机制至今没有一个统一的定论。细晶强化会使钢的强度和韧性都得以提高，而对马氏体钢强韧性起作用的“晶粒尺寸”的认识并不是非常清晰，对于板条马氏体组织起强化作用的主要晶界类型有人认为是板条束尺寸，有人认为是板条尺寸。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种提高45Cr-3Mo-B合金力学性能的方法，通过亚温淬火提高45Cr-3Mo-B合金力学性能。

本发明的技术方案是：一种提高45Cr-3Mo-B合金力学性能的方法，其组分质量分数为：C：0.41，Si：0.24，Mn：0.67，Cr：0.93，S：0.021，P：0.023，其余为Fe，上述原来按常规方法制备成钢，后亚温淬火热处理，其工艺为750-850℃x13min油淬+550-600℃x2h油冷+700-770℃x13min水淬+560-600℃x2h水冷。

其工艺为850℃x13min油淬+600℃x2h油冷+770℃x13min水淬+600℃x2h水冷。

本发明的有益效果：(l)由于齿根存在有过深的内氧化层，使齿根部的疲劳强度降低，加上装配精度不够，在运行中存在偏载及齿根存在较大的残余拉应力，使微裂纹发生失稳，造成齿根疲劳折断；

(2)严格控制渗碳工艺过程，将内氧化层深度控制在12拼m以内。大于12拼m时，可采用喷丸(或抛丸)处理，以提高表面疲劳极限；

(3)在进行装配时，应保证装配精度，特别是在机车大修装配过程中，防止出现偏载现象。

具体实施方式

表145Cr-3Mo-B钢化学成分(质量分数)(%)

(2)热处理工艺把试样分成二组，一组为常规热处理，其工艺为850℃x13min油淬+600℃*2h油冷;另一组为亚温淬火热处理，其工艺为850℃x13min油淬+600℃xZh油冷+770℃x13min水淬+600℃xZh水冷。在亚温淬火前需要进行一次调质处理(即预处理)，因为钢的亚温淬火对原始组织有一定的要求，必须保证有一定取向的细小针状铁素体析出物时，才能提高冲击韧度。

(3)硬度试验把经过常规热处理和亚温淬火热处理后的试样制成样品，在HR150型硬度试验机上进行硬度测试。

〔4)拉伸试验经热处理后的棒料按GB228一1987加工成标准短试样，室温下在wE一60型液压式万能材料试验机上进行拉伸试验。

(5)冲击试验把经热处理后的40C;钢加工成10mmx10mmx55mm标准冲击试样，在15/30型冲击试验机上进行冲击试验，测定冲击韧度值。

2.试验结果

45Cr-3Mo-B钢在经过常规热处理和亚温淬火热处理后，其力学性能如表2所示。数据表明，亚温淬火后，45Cr-3Mo-B钢的硬度、抗拉强度和屈服强度略有下降，而塑性有一定的提高，尤其是低温冲击韧性有很大的提高。这能使45Cr-3Mo-B钢在更低的温度下处于韧性状态，从而扩大45Cr-3Mo-B钢的使用范围，且抑制40C:钢的回火脆性。在不同回火冷却速度下，45Cr-3Mo-B钢对回火脆性已不敏感，从而使45Cr-3Mo-B钢调质件的回火温度降低，在不牺牲强度情况下提高韧性。

表245Cr-3Mo-B钢两种热处理后的力学性能

5.结论及建议

(l)由于齿根存在有过深的内氧化层，使齿根部的疲劳强度降低，加上装配精度不够，在运行中存在偏载及齿根存在较大的残余拉应力，使微裂纹发生失稳，造成齿根疲劳折断。

(2)严格控制渗碳工艺过程，将内氧化层深度控制在12拼m以内。大于12拼m时，可采用喷丸(或抛丸)处理，以提高表面疲劳极限。

(3)在进行装配时，应保证装配精度，特别是在机车大修装配过程中，防止出现偏载现象。