[发明专利]一种车轴钢材料及其制备处理工艺

说明书

技术领域

本发明一种车轴钢材料及其制备处理工艺。

背景技术

传统上，钢铁的热处理方式是淬火和回火，改变热处理方式会有不同的强韧性，一般在提高强度的同时会降低韧性，这就使寻找新的热处理方式更加必要。2003年美国的Speer教授等人探寻在淬火得到马氏体的同时经过一定手段保留残余奥氏体，试图保留残余奥氏体这一韧性相来从宏观上提高韧性。通过实验得到了证实，在淬火时不同于一般热处理方式直接冷却到室温，而是淬火到一定温度并且在Ms点左右等温，然后冷却，得到一定马氏体和残余奥氏体。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种车轴钢材料及其制备处理工艺，已解决现有技术的不足。

本发明的技术方案是：一种车轴钢材料及其制备处理工艺，在900℃进行淬火，淬火保温时间为8s，淬火介质采用50℃油，等温温度为25℃，等温时间为10min，然后600-650℃回火，回火时间为2h即可。

最佳工艺：在900℃进行淬火，淬火保温时间为8s，淬火介质采用50℃油，等温温度为25℃，等温时间为10min，然后625℃回火，回火时间为2h即可。

本发明的有益效果：力学性能上看，经过回火后强度降低，韧性增加，并随着回火温度的提高试样的屈服强度、抗拉强度逐步降低，而延伸率、断面收缩率、冲击韧性不断升高，主要因为随着回火温度的升高，固溶在基体中碳的析出量增多，降低了固溶强化的效果，同时随着回火温度的升高，析出的碳化物开始聚集并长大，使得碳化物的弥散程度降低，从而使强度逐渐降低而韧性不断提高。

附图说明

图1为不同回火温度的金相组织；

图2为冲击断口裂纹源区形貌，a：250℃等温30min；b：250℃等温30min且650℃回火。

具体实施方式

采用钢材为某公司生产的车轴钢，其主要化学成分如下表1所示：

根据上节的实验结果，选择250℃作为等温温度，等温10min。选择三个回火温度（600℃、620℃、650℃）进行Q-P热处理。具体热处理工艺如表2所示：

力学性能

将热处理后的试样用线切割切成金相试样，通过磨制，抛光后，再采用4%硝酸酒精进行侵蚀，最后利用金相显微镜观察。

观察上节中250℃等温30min的试样和本节试样3（即250℃等温30min后650℃回火）的冲击断口形貌并进行对比。断口形貌如图2所示。

从断口分析中可以看出：a图为准解理断裂，所以冲击韧性较低，而b图为塑性断裂，有较多的韧窝并且韧窝较深，所以冲击韧性有很大提高。

由图1可以看出经过高温回火后的组织均为回火索氏体。力学性能上看，经过回火后强度降低，韧性增加，并随着回火温度的提高试样的屈服强度、抗拉强度逐步降低，而延伸率、断面收缩率、冲击韧性不断升高，主要因为随着回火温度的升高，固溶在基体中碳的析出量增多，降低了固溶强化的效果，同时随着回火温度的升高，析出的碳化物开始聚集并长大，使得碳化物的弥散程度降低，从而使强度逐渐降低而韧性不断提高。