两种试验钢的制备采用如下步骤:熔炼-电渣重熔-多向锻造-退火。将配比好的合金炉料放置于中频感应炉熔炼,浇铸钢锭。多向锻造时将钢锭加热至1200~1250℃,终锻温度900~1000℃,锻造成尺寸规格为60mm×60mm×1500mm的长方体钢锭,而后在820~870℃温度下进行退火处理,保温10h,炉冷至室温。钢材的实际化学成分如表1所示。
表1HDCM和HDLM钢的化学成分(质量分数,%)
钢号CMnSiCrWMoV
HDCM0.340.110.040.151.724.80.02
HDLM0.480.130.050.141.743.30.87
对尺寸规格为60mm×60mm×250mm的HDCM钢和HDLM钢进行真空淬火热处理,淬火热处理在真空油淬炉中进行,淬火工艺为:分别在650、850℃各预热40min,然后加热到1080℃保温1h,油冷到室温。分别从这两种钢的淬火态钢锭中切取硬度试样和冲击试样。对切取的硬度试样和冲击试样进行不同温度回火试验,研究回火温度对组织、硬度和冲击性能的影响,回火制度采用2次2h。
结果表明:两种试样钢的马氏体相变临界冷速分别为8℃/s和9℃/s,1080℃真空油淬后两种钢的组织为板条上贝氏体。经回火后,二者均具有非常明显的二次硬化效应,硬化峰值均出现在580℃,在此状态下合金碳化物的早期弥散析出极大地提升了两者的硬度。冲击性能试验结果表明:两种试验钢的韧性变化趋势存在明显差异,HDLM钢的冲击性能远远低于HDCM钢,这主要是由于VC沿晶界偏聚粗化使HDLM钢的内应力集中。(心远)