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低合金钢适用于哪些高温热处理工艺？一、正火热处理工艺正火是低合金钢高温热处理的一种常用工艺。
通过正火处理，可以改善低合金钢的力学性能，提高材料的强度和硬度。
具体来说，正火可以使低合金钢的晶粒细化，减少晶界和位错的缺陷，提高材料的塑性和韧性。
1. 细化晶粒正火处理时，低合金钢的晶粒会发生再结晶和生长过程，从而使晶粒细化。
细小的晶粒间的位错数目较少，形核晶体的能源大大优于大晶粒的情况，这就提高了低合金钢的韧性和强度。
2. 强化作用正火处理能使低合金钢中的碳化物弥散彼此之间，同时提高了晶界的强化效果，从而提高材料的强度和硬度。
这是由于弥散碳化物会阻碍错位运动，提高材料的抗变形性能。
二、淬火热处理工艺淬火是低合金钢在高温下快速冷却的热处理工艺。
通过淬火处理，低合金钢的晶粒可以得到进一步的细化，从而提高材料的强度和硬度。
此外，淬火还可以形成马氏体组织，进一步提高了材料的硬度和强度。
1. 细化晶粒淬火处理时，低合金钢的晶粒会发生相变，从奥氏体相变为马氏体。
由于相变过程中的奥氏体晶粒会断裂形成马氏体晶粒，所以淬火处理能使低合金钢的晶粒细化。
2. 形成马氏体组织淬火处理后，低合金钢中的奥氏体相变为马氏体，形成了马氏体组织。
马氏体组织具有较高的硬度和强度，因此淬火处理可以使低合金钢具备更好的耐磨性和抗拉强度。
三、回火热处理工艺回火是低合金钢在淬火后进行的热处理工艺。
通过回火处理，低合金钢可以获得合适的硬度和韧性，从而平衡材料的性能，避免材料过于脆硬。
1. 减轻内应力淬火后的低合金钢存在着大量的内应力，这会对材料的力学性能产生不利影响。
回火处理能够减轻低合金钢中的内应力，改善材料的韧性和延展性。
2. 调控材料硬度通过回火处理，可以调控低合金钢的硬度，使其达到合理的范围。
过硬的材料容易出现脆性断裂，而过软的材料又会影响其使用寿命。
回火处理可以使低合金钢在硬度和韧性之间取得平衡。
综上所述，低合金钢适用于正火、淬火和回火等多种高温热处理工艺。
中碳钢或中碳合金钢最佳的热处理方式中碳钢或中碳合金钢的最佳热处理方式主要取决于所需的机械性能和用途。
以下是几种常用的热处理方式：
1.淬火：淬火是将钢材加热到临界温度以上，然后迅速冷却，在水、油或其他淬火介质中冷却。
淬火可以使中碳钢的硬度大幅提高，但也会产生一些问题，如易于开裂、易于变形等。
因此，在淬火之后，需要进行进一步的热处理，如回火、正火等。
2.回火：回火是一种重要的热处理工艺，它是在淬火后进行的，通过加热到一定的温度并保持一段时间，以调整钢材的机械性能。
回火可以消除淬火引起的内应力，降低脆性，提高韧性。
3.调质处理：调质处理是淬火和回火的结合，通常在铸件或锻件完成后再进行。
调质处理可以使中碳钢的强度和韧性得到提高，并且改善其综合机械性能。
4.等温淬火：等温淬火是一种特殊的热处理方式，它通过将钢材加热到临界温度以上，然后在等温介质中缓慢冷却，以获得良好的机械性能。
等温淬火可以改善钢材的耐磨性、抗疲劳性能和抗腐蚀性能。
根据实际需求选择合适的热处理方式，以达到所需的机械性能和用途。
1．耐磨高锰钢铸件的固溶热处理——水韧处理耐磨高锰钢的铸态组织中有大量析出的碳化物，因而其韧度较低，使用中易断裂。
高锰钢铸件固溶热处理的主要目的，是消除铸态组织中晶内和晶界上的碳化物，得到单相奥氏体组织，提高高锰钢的强度和韧度，扩大其应用范围。
图11—24是Fe—Mn—C三元系含w(Mn)13％的截面相图，要消除其铸态组织的碳化物，须将钢加热至1040。
C以上，并保温适当时间，使其碳化物完全固溶于单相奥氏体中，随后快速冷却得到奥氏体固溶体组织。
这种固溶热处理又称为水韧处理。
(1)水韧处理的温度：水韧温度取决于高锰钢成分，通常为1050～1100。
C。
含碳量高或者合金含量高的高锰钢应取水韧温度的上限，如ZGMnl3钢和GXl20Mnl7钢。
但过高的水韧温度会导致铸件表面严重脱碳，并促使高锰钢的晶粒迅速长大，影响高锰钢的使用性能。
图ll-25为高锰钢在1100。
C保温2h 后铸件表面碳和锰元素的变化。
-(2)加热速率：高锰钢比一般碳钢的导热性差，高锰钢铸件在加热时应力较大而易开裂，因此其加热速率应根据铸件的壁厚和形状而定。
一般薄壁简单铸件可采用较快速率加热；厚壁铸件则宜缓慢加热。
为减少铸件在加热过程中变形或开裂，生产上常采用预先在650。
C左右保温，使厚壁铸件内外温差减小，炉内温度均匀，之后再快速升到水韧温度的处理工艺。
图ll—26为典型高锰钢件的热处理工艺规范。
(3)保温时间：保温时间主要取决于铸件壁厚，以确保铸态组织中的碳化物完全溶解和奥氏体的均匀化。
通常保温时间可按铸件壁厚25mm保温lh计算。
图ll—27为保温时间对高锰钢表面脱碳层深度的影响。
(4)冷却：冷却过程对铸件的性能指标及组织状态有很大的影响。
图11—28为不同冷却条件下高锰钢的组织。
水韧处理时铸件入水前的温度在950。
C必上，以免碳化物重新析出。
为此，铸件从出炉到A水时间不应超过30s；水温保持在30。
C以下．淬火后最高水温不超过60。
本技术提供一种耐磨齿板用新型低合金耐磨钢及其热处理方法,该低合金耐磨钢按质量百分比由以下化学成分组成：C：0.40.5%、Si：0.100.20%、Mn：0.80.9%、Cr：1.72.0%、Mo：0.150.20%、Ni：0.70.8%、P：≤0.04%、S：≤0.04%、Re：0.050.07%,余量为Fe和不可避免的杂质元素；热处理方法如下（1）淬火，将上述铸态下的齿板用低合金耐磨钢在低于100℃炉温下装炉，以不大于100℃/h的升温速度升温至860℃920℃并保温2h，结束后油淬；（2）回火，将淬火后齿板用低合金耐磨钢在常温状态下装炉，以不大于100℃/h的升温速度升温至200℃250℃并保温3h，结束后出炉空冷。
本技术低合金耐磨钢具有高硬度，良好的韧性和优异的耐磨性，可广泛应用于要求高强度、高耐磨性能的工程、采矿、煤化工等机械产品上。
权利要求书1.一种耐磨齿板用新型低合金耐磨钢,其特征是：按质量百分比由以下化学成分组成：C：0.4-0.5%、Si：0.10-0.20%、Mn：0.8-0.9%、Cr：1.7-2.0%、Mo：0.15-0.20%、Ni：0.7-0.8%、P：≤0.04%、S：≤0.04%、Re：0.05-0.07%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的所述的一种耐磨齿板用新型低合金耐磨钢，其特征是：所述的Re是一号稀土合金。
3.一种权利要求1所述的耐磨齿板用新型低合金耐磨钢热处理方法,其特征是：步骤如下：1)淬火，将上述铸态下的齿板用低合金耐磨钢在低于100℃炉温下装炉，以不大于100℃/h的升温速度升温至860℃-920℃并保温2h，结束后油淬;2)回火，将淬火后齿板用低合金耐磨钢在常温状态下装炉，以不大于100℃/h的升温速度升温至200℃-250℃并保温3h，结束后出炉空冷。
技术说明书一种耐磨齿板用新型低合金耐磨钢及其热处理方法技术领域本技术涉及一种辊式破碎机耐磨齿板用低合金耐磨钢及其热处理方法，属于金属材料领域。
工作条件、性能要求在同时受到严重磨损及强烈冲击的条件下工作。
要求具有特别良好的抗磨
性和高的韧性，同时在使用中由于受到很大压力作用下不断被强化。
A1、A2、A3塑性较高，有一定的强度，作普通零件及金属结构件用。
A4、A5
制造中等应力的零件普通低合金钢09Mn2
16Mn
10MnSiCu
16MnCu
15MnTi
15MnV 普通碳
素钢一般不经热处理直接采用。
一般也可经正火或调质处理。
含碳量＜0.2%，含合金元素＜3%，但σb尤其是σs比相等碳量的普通碳素钢高，并有更低的冷脆临界温度，加入Mn、Si等元素主要是对铁素体的固溶强化和细化晶粒等。
普通低合金钢一般在正火状态使用，其组织为铁素体加索氏体。
特点与热处理
抗磨钢、碳素钢、低合金钢工作条件和热处理
高锰钢只用在全部获得奥氏体组织时呈现出最良好的韧性和抗磨性。
而且奥氏体只有受到剧烈的冲击力或压力时产生加工硬化后，才能提高硬度（HB450～550），具有高的耐磨性。
因此，高猛钢制件必须用在有外来压力或冲击力作用的地方，如破碎机的锷板，否则是不耐磨的。
它的热处理一般是将钢加热到1000～1100℃，保温一段时间，使钢中碳化物能全部溶解到奥氏体中去，然后迅速水淬，保留奥氏体组织，此时硬度
约为HB180～220，即水韧处理，之后不需回火。
材料抗磨钢（含碳量＞1%，含锰量13%左右）通常用的抗磨钢是高锰钢ZGMn13。
耐磨钢球热处理工艺耐磨钢球广泛应用于矿山、电力、建材等行业的研磨与破碎作业中，具有较高的耐磨性、耐冲击性和抗疲劳性能。
为了达到这些性能指标，需要进行热处理工艺，本文主要介绍预热处理、表面强化处理、冷却处理、深冷处理和稳定化处理等关键环节。
一、预热处理预热处理是热处理工艺的重要环节之一，其目的是消除工件内部的应力，提高材料的塑性和韧性，从而减少变形和开裂的风险。
预热处理的温度通常在400℃~600℃之间，加热时间根据工件的大小和材料的不同而有所差异。
预热处理可以有效地缩短热处理周期，提高工件的整体性能。
二、表面强化处理表面强化处理是通过在工件表面施加一定的应力或能量，使其产生一定的物理或化学变化，从而改善表面的力学性能和耐腐蚀性能。
耐磨钢球的表面强化处理可以采用喷丸强化、渗碳淬火、渗氮等方法。
喷丸强化是通过高速弹丸打击工件表面，使其产生塑性变形和应力集中，从而提高表面的硬度和抗疲劳性能。
渗碳淬火是将钢球置于渗碳介质中，使碳原子渗入表面形成碳化物层，经过淬火处理后，表面硬度高、耐磨性好。
渗氮处理是在一定温度下将钢球置于氮气中，使氮原子渗入表面形成氮化物层，从而提高表面的硬度和耐腐蚀性能。
三、冷却处理冷却处理是热处理工艺中的重要环节之一，其目的是通过控制冷却速度来获得所需的组织和性能。
耐磨钢球的冷却处理可以采用油冷、水冷或空冷等方式。
不同的冷却方式会对钢球的显微组织和力学性能产生影响。
例如，油冷速度较慢，有利于奥氏体的均匀分解，减小变形和开裂的风险；水冷速度较快，适用于要求获得高硬度的钢球。
在实际生产中，应根据具体的工艺要求和材料特性选择合适的冷却方式。
四、深冷处理深冷处理是将工件冷却到更低的温度，通常是-70℃～-196℃，并保持一定时间，以进一步改善其组织和性能。
深冷处理可以细化基体组织，提高材料的硬度和耐磨性，并降低残余应力和变形量。
深冷处理可以采用液氮作为冷却介质，将钢球置于液氮中进行低温浸泡或通过液氮的蒸汽进行快速冷却。
中、低合金耐磨钢的热处理
(1)中、低合金铸钢件大多用于汽车、拖拉机等机械工业要求有良好强度和韧性的重要部件。
一般来说，对于抗拉强度要求小于650MPa者，施以正火+回火处理；而对于抗拉强度要求大于650MPa者，则采用淬火+回火处理，热处理后组织为回火索氏体。
这比正火或退火所得珠光体及铁素体组织具有更高的强度和良好的韧性。
这种热处理通常称之为调质处理。
但当铸件形状及尺寸不宜淬火时，则宜采用正火+回火取代调质处理，而所得力学性能也较之淬火钢略低。
(2)中、低合金铸钢件在调质处理前最好进行一次正火或正火+回火预处理，以细化晶粒，均匀组织，增加最终调质处理的效果，也有利于减少铸态组织对调质后铸钢性能的影响，以及避免铸件内部铸造应力而导致铸件淬火时变形或开裂的可能性。
对于碳的质量分数在0.2%以下的低碳低合金铸钢件调质前可采用正火预处理。
(3)中、低合金铸钢件的淬火处理要求尽可能得到马氏体组织。
为此，应根据铸钢的牌号、淬透性和铸件壁厚形状等来选择淬火温度和冷却介质。
(4)中、低合金钢铸件淬火后应立即回火，调整铸钢的淬火组织，以达到所需的综合力学性能要求，同时消除淬火应力，防止淬火铸件变形或开裂。
(5)韧化处理是一种在不降低钢的强度条件F，改善其塑性、韧性的处理工艺。
它适用于中碳低合金高强度钢铸件。
1)高温淬火工艺：中碳低合金钢以正常温度淬火后，其组织以片状马氏体为主。
提高淬火温度，则淬火后组织中以板条状马氏体为主。
其特点是强度高、韧性好，且消除了钢中有害杂质在晶界上的吸附，有利于钢的韧性改善．
2)亚临界(两相)区淬火工艺：低碳低合金铸钢一般采用完全淬火。
其淬火组织中常因有沿晶析出的共析铁素体，降低了钢的韧性。
而两相区淬火即为在温度Ac1～Acm之间淬火。
其淬火组织为马氏体和均匀分布的细小铁素体的复相组织，减少了一般淬火铸钢回火脆性的危险，显著地提高了铸钢的韧性，降低了铸钢的低温脆变温度。
低碳钢在双相区淬火并具有铁素体+马氏体组织的称为双相钢。
值得注意的是：随着钢中含碳量的增多，双相钢的强度增大，伸长率下降。
而与一般双相钢相比较，双相区二次淬火后，钢的强度和塑性同时得到了提高，其中尤其是塑性的提高更为显著。
3)细化或超细化处理：对于高碳低合金过共析铸钢，细化其碳化物，并改善其分布特性，是提高该钢种韧性的有效方法。
此工艺特点是采用高温来固溶钢中的过剩碳化物，而后油冷淬火，得到马氏体+残余奥氏体组织，而后在350～450℃回火。
得到贝氏体及回火马氏体，并同时得到极细的颗粒状碳化物。
以此预处理作为钢最终热处理前的准备，以获得较细颗粒碳化物组织，提高铸钢的性能。
热处理工艺是完成耐磨属性的重要步骤[6]:
(1)正火:以80～100℃/h的速度升温,升至860～880℃保温4h后空冷。
目的为减少铸造应力,细化组织,为淬火做组织准备。
(2)淬火:在920℃保温2h后,衬板汕淬,锤头局部用模数为2.5～2.6的水玻璃加盆水溶液淬火,以获得马氏体为主要目的。
(3)回火:在340℃保温2h,炉冷。
目的在保证硬度的同时,获得所要求的冲击韧度。
该热处理工艺中的保温时间适用于试棒,衬板和锤头的保温时间视衬板和锤头的厚度适当延长。
作为低、中合金耐磨钢应通过合金控制和热处理获得以下各类组织状态:
1)板条马氏体加板条间残余奥氏体的组织(M板+Ar)可由一般淬火、低温回火获得;
2)下贝氏体或BF/M,,BF/A复合组织,可通过等温处理或连续冷却获得;
3)Mt+Ar+K组织,是高碳低、中合金钢的基木组织,在此类组织中,有些可通过优化工艺获得基体为低碳板条马氏体加残余奥氏体,并分布有细小弥散碳化物的组织。
中、低合金铸钢含有少量硅、锰、铬、钼、镍、铜和钒等合金元素(合金元素总的质量分数小于8%)，具有较好的淬透性，经适当的热处理后可获得良好的综合力学性能。
