Q460c钢激光相变硬化处理的组织和硬度

45#钢激光相变硬化组织及性能邹光坤;宋立新【摘要】应用5kW连续CO2激光器对正火态45#钢表面进行激光相变硬化处理,采用金相显微镜和显微硬度计进行显微组织分析及硬度测试.结果表明,激光相变硬化后的剖面组织可分为完全淬硬区(马氏体)、不完全淬硬区(马氏体、铁素体和珠光体)、高温回火区(回火索氏体).激光相变硬化处理明显提高了正火态45#钢的硬度.当激光功率一定时,随扫描速度的增加,淬硬层深度逐渐降低,且在v=400mm/min和v=1000mm/min时表面硬度分别出现峰值.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2010(000)001【总页数】2页(P39-40)【关键词】45#钢;激光相变硬化;显微组织;硬度【作者】邹光坤;宋立新【作者单位】大庆油田装备制造集团,大庆,163000;海洋石油工程(青岛)有限公司,青岛,266520【正文语种】中文抽油泵作为主要机械采油设备，在油田开发生产中占重要地位 [1]。

45#钢在油田建设中常用作抽油泵材料，由于抽油泵在地下油层工作，工作环境十分恶劣，材料表面常发生磨损、疲劳、腐蚀等失效形式，使得45#钢原有的硬度和耐磨性已远远满足不了现场的使用要求[2]。

激光相变硬化（又称激光淬火，或称为Laser Transformation Hardening，简称LTH）是激光热处理的一种，它是以激光为热源，通过高能量的激光束扫描工件，使工件表面极薄一层的小区域内快速（10-1～10-7s）吸收热量而温度急剧上升，工件材料表面内的温度在材料的熔点和奥氏体转变临界温度之间的部分发生固态相变，随后发生自淬火，得到马氏体组织，实现工件表面相变硬化。

激光相变硬化后，工件表面硬度显著提高，淬硬层深达0.1～2.0mm，疲劳强度增大，且加工后变形小，因此得到广泛应用[3]。

本文以油田上常用的45#钢为研究对象，采用激光相变硬化技术对其表面进行强化处理，并对处理后的组织及硬度进行分析，同时研究了工艺参数对淬硬层深及表面硬度的影响规律，为激光技术在油田钻采设备上的应用提供了理论依据。

q460c钢的应变曲线
Q460C钢是一种常用的结构钢，具有较高的强度和良好的塑性。

应变曲线是描述材料在受力过程中应变随应力变化的曲线图。

一般
来说，Q460C钢的应变曲线可以通过材料的拉伸试验来获得。

在拉
伸试验中，样品会受到逐渐增加的拉伸力，从而产生应力和应变。

通过记录不同应力下的应变值，就可以绘制出应变曲线。

应变曲线通常分为弹性阶段、屈服阶段、硬化阶段和断裂阶段。

在弹性阶段，应变随应力成线性关系，材料恢复力较强，形变可完
全恢复。

屈服阶段是指材料开始产生塑性变形的阶段，此时应变增
加迅速，但仍伴随有应力增加。

硬化阶段是指材料继续变形，但应
力增加的速度大大降低。

最后是断裂阶段，材料无法承受继续增加
的应力而发生断裂。

对于Q460C钢来说，其应变曲线会显示出较高的屈服强度和较
大的延伸性，这使得它在结构工程中得到广泛应用。

了解其应变曲
线有助于工程师和设计师更好地了解材料的性能特点，从而在实际
工程中合理选择和应用Q460C钢材。

当然，具体的应变曲线数据还
需要通过实验来获取，以便进行准确的分析和应用。

JGN济钢集团有限公司内控标准JGN Z 014－2011Q390/Q420/Q460低合金高强度钢板（120/210t转炉-4300mm产线）前言本标准根据GB/T 1591、GB/16270、GB/T709 对Q390B/C/D、Q420B/C/D、Q460C低合金高强度钢的化学成分、力学性能、钢板外形尺寸等内容进行了严格的规定。

本标准自2011年3月7日实施之日起。

本标准由济钢集团有限公司提出。

本标准由技术中心负责起草。

本标准主要起草人：郑香增。

Q390/Q420/Q460低合金高强度钢板1 范围本标准规定了Q390B/C/D、Q420B/C/D、Q460C低合金高强度钢的化学成分、力学性能、钢板外形尺寸等内容。

本标准适用于120/210t转炉-4300mm产线生产Q390B/C/D、Q420B/C/D、Q460C低合金高强度钢板的组织生产、验收及考核。

2 规范性引用文件下列文件的条款对于本文件的应用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 222 钢的成品化学成分允许偏差GB/T 223 钢铁及合金化学分析方法GB/T 228 金属材料室温拉伸试验方法GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T 232 金属材料弯曲试验方法GB/T 247 钢板和钢带包装、标志及质量证明书的一般规定GB/T 709 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T 1591 低合金高强度结构钢GB/T 2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）GB/T 16270 高强度结构用调质钢板GB/T 20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法GB/T 20125 低合金钢多元素含量的测定电感藕合等离子体原子发射光谱法3 钢板的尺寸、外形及允许偏差对于钢板尺寸、外形、重量及允许偏差按GB/T 709-2006标准要求有关规定执行。

Q460C属于低合金高强钢，屈服强度大于460MPA，抗拉强度大于550MPA，延伸大于百分之十七。

广泛使用于工程机械、煤矿机械、风电机械等。

本文就为大家介绍一下Q460C 钢板报价及参数详情。

钢的牌号由代表屈服强度的汉语拼音字母，屈服强度数值，质量等级符号三个部分组成，和Q420C类似例如：Q460C。

其中：Q—钢的屈服强度的“屈”字汉语拼音首位字母；460—屈服强度数值，单位MPa；C—质量等级为D级（等级分为C,D,E）。

当需方需要钢板具有厚度方向性能时，则在上述规定的牌号后加上代表厚度方向（Z向）性能级别的符号，例如：Q460CZ15。

舞钢常规产品交货状态：≤50mm 热轧或控轧、51-60mm 控轧以上就是关于Q460C钢板的相关介绍，有需要的客户欢迎致电南京和菱贸易有限公司进行咨询。

南京和菱贸易有限公司，位于六朝古都南京的鼓楼区中储生产资料市场，为钢材市场诚信单位，公司地理位置优越，交通便利。

我公司资源丰富，价格合理，服务周到，可按照客户要求，加工开平,可待定期货。

材料位于钢厂内，钢厂外仓库为洪申库,方瑞库，中储库，西马船厂库等各大仓库。

公司主要经销：宝钢、涟钢、武钢、马钢、南钢、太钢等大钢厂产品。

产品主要包括：耐磨钢（热处理钢板）、高强度工程机械用钢(单张回火调制钢板)等；汽车大梁钢；搅拌车筒体及叶片用钢；耐候钢，耐酸钢；中高碳钢；双相钢；管线钢等。

公司秉承“诚信服务于广大客户”的经营宗旨，坚持以服务开拓市场，以客户为导向。

在华东地区建立了广泛的客户群，已与多家国企及上市公司建立长期合作关系，并受到了客户的一致好评，在客户和流通行业中树立了良好的企业形象。

激光相变硬化1 激光相变理论1.1 激光相变与常规淬火的区别根据钢的淬火原理：将钢在固态下加热到临界温度Ac3或Ac1以上一定温度（50~100℃），并在该温度下保持一段时间以后大于临界速度的速度冷却得到马氏体（或下贝氏体）的热处理工艺叫做淬火，如图1中曲线2所示。

将钢加热到奥氏体转变临界温度（Ac3或Ac1）以上获得奥氏体组织，保温的目的是使组织充分奥氏体化，然后以大于临界淬火速度的冷却速度得到马氏体组织。

与常规淬火相比，激光淬火升温速度快，没有保温过程，达不到平衡时的均匀组织状态。

理想的淬火冷却过程如图2中曲线2所示：650℃以上应当缓慢冷却，以尽量降低淬火热应力；650~400℃之间应快速冷却，以通过过冷奥氏体最不稳定区域，避免发生珠光体或贝氏体转变。

在400℃以下Ms 点附近的温度区域，应当缓慢冷却以尽量减少马氏体转变时产生的组织应力。

这样可保证在获得马氏体组织条件下，减少淬火应力、避免工件产生变形或开裂。

激光淬火冷却的特点是停止加热的瞬间温度达到最高，随即以104~105℃/s 冷却速度冷却，远大于淬火介质为盐水或碱水的最大冷却速度（2000℃/s 和2830℃/s ），根据冷却速度与时间的关系可以推断激光淬火冷却曲线在钢的理想淬火冷却曲线左侧，如图2中曲线1。

图3是铁碳合金相图热力学上近于平衡时的组织状态与温度及合金成分之间的关系。

用缓慢的加热速度升温使钢奥氏体化，可以达到接近平衡的程度。

奥氏体是由生成核和长大而生成的，碳化物的溶解及奥氏体晶粒的长大，均受到扩散过程的支配。

在激光加热过程中，当加热速度足够高时（大于400~500℃/s ），钢铁中铁素体相α在某临界温度（约900℃）可发生马氏体型转变的逆转变，以切变方式瞬间生成与其成分相同的奥氏体相γ，即遵循非扩散型转变规律【9】。

由奥氏体形成动力学可知，随着钢中奥氏体温度的增加，奥氏体的形核率和长大速度均随之增加，因而激光快速加热条件下，奥氏体的形核极高。

45钢激光相变硬化组织形态及硬度研究邱星武，李刚，任鑫，王晓亮，刘静辽宁工程技术大学材料科学与工程系，辽宁阜新（123000)E-mail：fallenrain922@摘要：利用CO2轴流激光加工机对45钢在轴流基模条件下进行激光相变硬化处理。

采用微观分析及力学性能测试手段研究了激光相变硬化改性层显微组织形貌及硬度等力学性能。

实验表明：改性层微观组织由表层至基体依次为：表面熔凝区为片状马氏体；均匀相变硬化区为隐晶马氏体；过渡区为混合马氏体、屈氏体和部分未熔的铁素体。

激光相变硬化区的硬度与基体相比有大幅度提高；最高硬度出现在次表层，其值为基体的3倍。

关键词：激光相变硬化，微观组织，力学性能，硬度中图分类号：TG156.991. 引言45钢是机械制造中最常见的一种中碳调质钢，因其具有良好的塑性和韧性及较高的强度且成本低廉，适于制造强度较高的运动零件，如中型和重型机械中的轧制轴，齿轮，齿条，叶轮和活塞等[1]。

激光相变硬化技术是一种精密的节能热处理技术，可对形状复杂的零件和不能用其他常规方法处理的零件进行局部硬化处理，可精确控制硬化层，且表面光洁度高，可成为工件加工的最后工序[2]。

激光相变硬化依靠热量由基体到熔池的传导来自冷，无需其它冷却介质，能耗低，不污染环境，工艺周期短，生产效率高，工艺过程易于实现程控或数控。

鉴于激光相变硬化处理技术的这些独特优点，它适用于其它硬化技术所不能完成或难以实现的某些零件及其局部部位的表面强化处理[3]。

近30多年来国内外许多学者对激光相变硬化进行了广泛深入的研究，在强化机理、激光工艺参数及温度场的模型建立等方面取得了很多成就[4~9]。

以往研究人员大多采用横流CO2激光器对材料进行热处理，主要是因为横流激光器一般输出高阶模，其光束横截面上能量分布较均匀，材料内部横截面上的温度分布也较均匀，处理出的硬化带横截面为平顶月牙形，这种轮廓的硬化带内各项力学性能指标分布亦较均匀，对于工件使用较为有利。

Q460C低合金结构钢板的开发及工艺优化摘要：文章简单介绍了目前的钢铁行业形势，在此背景下三钢中板厂致力于新品种的开发研究；重点介绍了首批Q460C的试轧方案和检测结果，对其力学性能与金相组织进行了分析总结，得出结果厚度16 ～40 mm板金相正常，各项性能指标均能满足国标要求，具备批量化生产的条件，厚度40 mm板的屈服强度富余量较小，通过合理的轧制、控冷工艺优化，有效的解决了屈服强度富余量较小的难题。

ax关键词：Q460C；力学性能；金相组织；化学成分中图分类号：TG335 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）12-0009-021 概述目前，国内钢材市场供大于求矛盾突显，价格竞争日趋激烈，钢铁行业面临的形势仍然严峻，新技术、新产品开发取得突出进步，才能在激烈的市场竞争中抢占先机，赢得主动。

[1]Q460C板的成功开发，能够进一步提高我司板材产品的质量等级并丰富板材产品的品种，增强产品市场竞争力，有利于缓解当前板材订单量不足、生产未饱和的局面，为我司研发更高级别的钢板和产品结构优化奠定良好的基础。

Q460C是一种低合金高强度结构钢，具有较高的强度，良好的抗疲劳性能和低温韧性，冷成型与焊接性能良好。

主要适应于制作高强度工程机械、煤矿液压支架、起重机吊臂支腿、车架、钢结构等，特别重要的是低温高强度结构件。

2 首批试轧工艺方案2.1 坯料规格与成品规格根据市场Q460C订单要求，中板厂组织安排试轧厚度为16～40 mm的Q460C钢板；采用的坯料规格为220 mm×1600 mm×L；轧制成品规格有：16 mm×2400 mm×L、28 mm× 2 200 mm×L、30 mm×2 000 mm×L、40 mm×2 200 mm×L。

2.2 坯料成分设计Q460C试轧坯料的化学成分，见表1。

Q460c钢激光相变硬化处理的组织和硬度
王卫;王维福;何臣
【期刊名称】《现代制造技术与装备》
【年(卷),期】2011(000)002
【摘要】本文对Q460c钢板进行了激光淬火处理,研究了不同工艺参数对处理层的组织、形态及硬度等的影响.结果表明,激光相变硬化处理可明显细化Q460c钢的表层组织,且提高其表面硬度.随着激光功率的增加,淬硬层深逐渐变大,但当功率过大(P=1200W)时,发生微熔现象,表层晶粒粗大且合金元素烧损,硬度明显降低.当功率过低(P=700W和900W)时,表面相当于高温回火处理,硬度略有降低.
【总页数】2页(P33-34)
【作者】王卫;王维福;何臣
【作者单位】山东省特种设备检验研究院淄博分院,淄博255000;邹平县兴华工程公司,邹平256200;淄博万丰激光科技有限公司,淄博255000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.耐磨球铁激光相变硬化处理组织性能研究 [J], 韦绿梅;邓立岩
2.中空钢轧辊的激光相变硬化处理 [J], 肖上工
3.H11模具钢激光宽带相变硬化处理 [J], 周健;李新华;晏红辉;吴庆定
4.终轧温度及轧后冷却速度对Q460C钢组织和相变的影响 [J], 黄山;高雅;贠冰;孙建林;段双霞
5.45钢表面激光相变硬化处理的组织及性能 [J], 邱星武;李世博;刘春阁
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。