热浸镀锌对45、40Cr钢拉伸和弯曲性能的影响.pdf

热浸镀锌对45、400r钢拉伸和弯曲性能的影响 吕建眭润舟卢锦堂陈锦虹 (华南理工大学材料科学与工程学院，广州510640) 摘要：本文研究了预先经淬火、回火的45和40Cr钢热镀锌后拉伸和弯曲性能的变化。 研究发现，当回火温度在450℃(相当于热镀锌温度)以下时，热镀锌会使两种钢的拉伸强 度降低，而塑性指标略有提高，拉伸强度降低的幅度随着回火温度降低而有所增加；当回 火温度在450℃以上时，热镀锌对两种钢的拉伸强度、塑性指标均无影响，对450℃以上回 火45钢、400℃以上回火40Cr钢的最大弯曲载荷也无影响。 关键词：淬火 回火热镀锌 1引言 热浸镀锌是解决钢铁构件抗大气腐蚀的有效方法。由于热浸镀锌镀层寿命长，使用期 间免维护，防腐蚀的成本远低于其它防腐工艺，因而被广泛应用于电力、通讯、城建、交 通、建筑等众多领域的钢结构件上…。 用高强度级别的优质碳素钢、低合金高强度结构钢替代低强度的普通碳素结构钢，可 明显地节省钢材、减轻钢结构件的重量，因而在镀锌结构件中采用较高强度级别的钢越来 越多。但对用中碳调质钢来制造镀锌构件，还存在不少疑虑。中碳调质钢可根据需要在淬 火后采用不同温度回火获得不同的强度和塑性配合，以充分发挥材料的应用潜力”“”1。而热 镀锌时材料在锌浴中又经一次快速短时加热，这对材料的性能会有所影响。本文研究热镀 锌对不同淬火、回火工艺状态下的45和40Cr钢的拉伸和弯曲性能的影响。 2试验方法 2 1材料、试样和力学试验方法 (40Cr)两大组，每大组再分六小组。正常加热淬火后按预先小组编号分别在 A—II、B—II不经热镀锌，试验比较A—I与A—II组、B—I与B—II组相同热处理状态试样的性 能差异，以及这种差异与回火温度的关系。 WE一300A型液压万能试验机上进行。 2，2热浸镀锌 试样经碱洗除油后浸助镀剂，碱洗液为lO％Na0H，助镀液为2509／1ZnClz—N}I。cl。助镀烘 ·-148— 干后热浸镀锌。锌浴温度450C，浸锌时间2分钟。用HCC一24电脑涂层测量仪测量，镀锌层 pnl。 厚度≥85 3试验结果及讨论 3 I热镀锌前后硬度值 不同温度网火的试样热镀锌前后的硬度值如图1所示。 图I 不同温度回火的45、40Cr试样热镀锌前后硬度值 3．2拉伸试验结果 拉伸试验测得的强度指标、塑性指标值分别如图2，图3，图4，图5所示 芒 坦 醇 懋 ￡ 曩 图2 45钢拉伸试验强度指标值 图3 45钢拉伸试验塑性指标值 —-149—- 图4 40Cr拉伸试验强度指标值 图5 40Cr钢拉仲试验塑性指标值 3．3弯曲载荷试验结果 弯曲试验最大弯曲载荷曲线如图6，图7所示。 图6 45钢弯曲试样最大弯曲载荷 图7 40Cr钢弯曲试样最大弯曲载荷 由图1可知，不管最后经过热镀锌与否，两种钢试样的硬度都随回火温度的升高而下 降。但当回火温度低于热镀锌温度时，对同一种钢而言，热镀锌试样的硬度低于同一回火 温度下未热镀锌试样：而当回火温度高于热镀锌温度时，同一回火温度下的热镀锌试样与 未热镀锌试样的硬度没有差别。 图2和图4是两种钢镀锌与未镀锌试样的拉伸试验强度指标曲线，可以看出．回火温 度在450．《2以下时，熟浸镀锌对试样的强度影响比较明显，而且对屈服强度的影响要比对抗 拉强度的影响来得大。从40Cr钢拉伸强度曲线图4可以清楚看到，回火温度越低，镀锌后 屈服强度下降越明显；从图2所示的45钢拉伸强度曲线看到，回火温度在450C以下时， 相同回火温度下热镀锌试样的屈服强度高于未热镀锌试样的屈服强度，其原因尚待进一步 讨论。回火温度在450℃以上时，热镀锌对两种钢试样的强度无明显影响。 图3表明，热镀锌对不同温度回火45钢试样的相对延伸率影响较小，而对面缩率比较 明显。由图5可知，热镀锌对不同温度回火40Cr