CrWMn热处理

试验用CrWMn钢为　40mm棒材，为淬火＋低温回火态，硬度58HRC。其主要化学成分见表1。

表1 CrWMn钢的主要化学成分(质量分数) w(%)

元素 C Cr W Mn Si 含量 0．90～1．05 0．90～1．20 1．20～1．60 0．8～1．10 0．15～0．35 对CrWMn钢的复合热处理分为两个步骤，一是预处理，二是淬火＋低温回火. (a) 常规退火(b) 等温球化退火 (c) 循环球化退火(d) 高温固溶＋循环球化退火CrWMn钢经不同工艺预处理后，选择组织形态、分布较好的试样，在不同温度条件下进行淬火＋低温回火的最终热处理，观察其组织形态与分布，测定硬度变化。 CrWMn钢淬火＋回火工艺3 试验结果及分析 CrWMn钢经不同预处理工艺处理后的显微组织照片，CrWMn钢经常规退火后的硬度为180～190HB,热处理工艺处理后为180～200HB。 CrWMn钢预处理后组织

(a) 常规退火(b)等温球化退火(c) 循环球化退火(d) 固溶＋循环球化退火由图3可看出，经常规退火处理后的CrWMn钢组织中碳化物呈片状分布；经810℃等温球化退火处理后，碳化物呈不规则的颗粒状分布在铁素体基体上，分布不均匀；经790℃/680℃3次循环球化退火处理后，颗粒状碳化物尺寸变小，分布较为均匀；

经1050℃固溶加790℃/680℃3次循环球化退火处理后，碳化物呈细小颗粒状析出且弥散程度高。

从工艺上看，在获得相同硬度情况下，用790℃/680℃3次循环球化退火，不仅可代替830℃等温球化退火，而且能改善组织中碳化物的形态和分布、缩短球化退火时间，节约能源。这是因为循环球化退火在Ac1(750℃)以上加热保温过程中，片状珠光体中的碳化物从尖角处溶解破断，而在Ar1(710℃)以下保温过程中，在原片状碳化物的平面处析出颗粒状碳化物，从而加速了CrWMn钢球化过程的进行，改善了碳化物的形态和分布。在1050℃高温条件下，CrWMn钢中大量难溶的W、Cr等合金元素的碳化物溶入奥氏体中，经油淬后得到马氏体或下贝氏体组织，在随后进行的790℃/680℃循环球化退火过程中，则会弥散地析出点状的W、Cr的碳化物。

因此，对于一般要求的CrWMn钢，采用790℃/680℃3次循环球化退火工艺，既可满足组织和硬度的要求，又能提高生产率，降低能耗；而对要求较高的可选用1050℃高温固溶加790℃/680℃3次循环球化退火的预处理工艺。 CrWMn钢不同温度淬火＋低温回火后组织

(a) 790℃淬火＋200℃回火(b) 830℃淬火＋200℃回火(c) 870℃淬火＋200℃回火(d) 900℃淬火＋200℃回火4 结论

(1) 对CrWMn钢采用790℃/680℃ 3次循环球化替代常规退火、等温球化退火，不仅可以改善其组织状态和性能，而且还可以提高热处理生产率，降低能耗。

(2) 1050℃固溶加790℃/680℃ 3次循环球化退火，可进一步改善CrWMn钢的组织状态分布，提高其性能。

(3) 经1050℃固溶加790℃/680℃ 3次循环球化退火处理后，再经830℃油淬200℃回火处理，CrWMn钢组织

Cr的主要作用是提高钢的淬透性，在淬火加热时，Cr几乎全部溶入奥氏体中，增加钢的淬透性，改善钢的力学性能。Cr元素强烈的降低Ms点，是淬火后残余奥氏体量增加，并具有较大的的回火稳定性。

W 在淬火钢和回火钢内，W存在于马氏体及碳化物中。在马氏体中，W 原子与C原子的结合力很大，提高了马氏体在受热到600——625℃时的分解稳定性，因溶于马氏体中的W在560℃回火时其碳化物呈弥散析出，使钢具有高的热硬性（红硬性）。W和V的碳化物在高温加热时起到有力的阻止晶粒长大的作用。