基于铸辗复合成形的25Mn钢法兰热处理工艺的试验研究.docxVIP

第50卷第14期机械工程学报Vol1.50No.14

2014年7月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGJul.2014

DOI:10.3901/JME.2014.14.095

基于铸辗复合成形的25Mn钢法兰热处理工艺的试验研究*

秦芳诚1,2李永堂1,2齐会萍1,2杜诗文1,2(1.太原科技大学材料科学与工程学院太原030024;

2.太原科技大学金属材料成形理论与技术山西省重点实验室太原030024)

摘要：以铸辗复合成形的25Mn钢法兰为研究对象，研究热处理工艺参数对25Mn钢法兰微观组织及力学性能的影响；通过扫描电镜观察分析，揭示25Mn钢法兰件经不同回火温度处理后拉伸与冲击断口的断裂机理。试验结果表明，辗扩后法兰件内存在残余应力，组织不均匀，拉伸与冲击断裂形式主要为准解理和脆性断裂。在220~660℃回火时，晶粒得到细化，组织均匀；低温回火后，断口形貌为河流状花样和撕裂棱，韧窝少而浅，断裂形式为剪切和解理断裂；且随着回火温度的升高，强度总体呈下降趋势；经620℃回火析出细粒状碳化物，塑性达到峰值，伸长率和断面收缩率分别约为29%和65.32%,此时韧窝密度大，深度变深，冲击吸收能量最大(约103J),塑韧性最好。回火温度大于620℃,碳化物发生球化，塑韧性降低。为获得优良的综合力学性能，制定25Mn钢法兰的最佳热处理工艺为880℃淬火保温2h,在10%NaCl水溶液中冷却后620℃回火10h。

关键词：铸辗复合成形；25Mn钢法兰；热处理；微观组织；断裂机理中图分类号：TG161

ResearchExperimentalofHeatTreatmentProcessof25MnSteelFlangeBasedonCast-rollingCompoundFormingTechnology

QINFangcheng1,2LIYongtang1,2QIHuiping1,2DUShiwen1,2

(1.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,TaiyuanUniversityofScienceandTechnology,Taiyuan030024;

2.ShanxiKeyLaboratoryofMetallicMaterialsFormingTheoryandTechnology,

TaiyuanUniversityofScienceandTechnology,Taiyuan030024)

Abstract:Taking25Mnsteelflangeforexample,theeffectoftheparametersonmicrostructureandmechanicalpropertiesof25Mnstelflangewerestudied.Tensileandfracturemechanismoftheflangeafterdifferenttemperingtemperatureswasrevealedbymeansofscanningelectronmicroscope.Theexperimentalresultsindicatedthatresidualstressandunevenmicrostructureexistsinrolledflange.Quasicleavageandbrittefractureareitsmainfractureforms.Thehomogeneityandrefinedgrainscanbeobtainedintherangeof220-660℃temperingtemperature.Afterlowtemperaturetempering,thefractureformisshearfractureandcleavagefracturesincethereisthemorphologyofriverpatternandtearedges.Thestrengthof25Mnflangeisdecreased