40Cr钢方坯表面淬火工艺及组织转变规律

摘要：

热送裂纹限制了热送技术的推广应用,而表面淬火技术可以有效改善热送裂纹的质量问题.以某钢厂180 mm×180mm断面小方坯连铸机为对象,40Cr钢为淬火试验钢种,通过开展现场离线淬火试验研究,并利用光学显微镜(OM)及数值仿真技术,进行显微组织分析与淬火-自回火过程传热分析,研究了表面淬火对铸坯表层组织转变的影响规律.结果 表明,表面淬火可以有效消除铸坯表层组织中的膜状铁素体,形成一定的淬透深度.在40～100 s的淬火时间范围内,表层可以形成2～10 mm深度的回火索氏体层,在距表面19～38 mm的深度才开始形成膜状铁素体.同时,随着淬火时间的延长,淬透深度有显著增加.基于铸坯淬火的目的 ,提出了以膜状铁素体开始形成的深度为判断高温铸坯淬火淬透深度的依据,并结合传热分析及淬后组织类型及特点提出了两种在线淬火工艺方案,其淬后预期表层组织分别为细化铁索体+珠光体(弱冷方案)与回火索氏体(强冷方案).对于弱冷方案,预期淬透深度为7～13 mm;对于强冷方案,若以回火索氏体为淬透深度的判断标准,预期淬透深度可为2～10 mm;若以膜状铁素体为淬透深度的判断标准,预期淬透深度可达19～38 mm.基于离线淬火试验并结合传热分析,确定的在线淬火工艺方案对现场淬火技术的实施奠定了一定的理论基础.

关键词：表面淬火;显微组织;传热;膜状铁素体;淬透深度

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资助基金：国家自然科学基金51874060

在线出版日期：2022-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：109-116