[科普中国]-高温调质

高温调质指通过淬火+高温回火，以获得回火索氏体的热处理工艺，是一种常用的工序，既能提高强度，又保持了材料的韧性，还改善了材料的切削加工性。

调质处理工艺调质处理工艺如下( 每种工艺采用 6 根棒料进行试验) :

①常规调质处理工艺: 淬火加热温度 1020 ～ 1050 ℃ ，保温 10 h，淬火介质采用水基淬火液，而后进行两次回火，回火温度均为 615 ℃ ，保温时间 16 h。

②特殊调质工艺: 在常规调质处理工艺前增加一道 1100 ～ 1130 ℃ 的高温调质工艺，在此温度下保温10 h，而后再进行常规调质工艺。

试验方法分别对两种热处理工艺下的 4Cr5MoSiV1 钢棒料进行力学性能及显微组织观察。拉伸和冲击试样分别在相对 180°的位置取横向试样，试样取自靠近圆棒外表面 1 /2 半径处，冲击试样的缺口朝向圆棒中心方向。拉伸试 样 采 用 10 mm 的 圆 棒 形 试 样，按 照 GB /T228． 1—2010《金属材料 拉伸试验方法 第 1 部分: 室温试验方法》。冲击试样采用 10 mm×10 mm×55 mm的标准试样，按照 GB /T 229—2007《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》在室温下进行冲击性能的测试。每种热处理工艺各 6 根棒料，共计 12 组试样的平均值。金相组织取样和检验方法依据 GB /T 13298—2015《金属显微组织检验方法》，晶粒度的取样和检验方法按照 ASTM E112-2013《平均晶粒度测定的试验方法标准》的规定，金相试样和晶粒度试样均采用 4% 的硝酸酒精溶液，腐蚀时间为 5 ～ 20 min。采用设备分别为新三思 CMT5305 300KN 电子万能试验机，ZBC2302N 全自动摆锤冲击试验机、ZEISS AxioImager A1m 光学显微镜以及 ZEISS EVO18 扫描电镜。1

注意事项1、导致常规热处理工艺下 4Cr5MoSiV1 钢棒料的横向冲击韧性较低的主要原因有: ① 化学成分偏析产生的带状组织; ② 基体中大尺寸的条状或块状一次碳化物; ③ 沿晶界呈网状或链状分布的二次碳化物。

2、在常规调质热处理前增加一道 1100 ～ 1130 ℃的高温调质工艺，可使大部分 Cr 和 Mo 的碳化物溶入基体，明显降低一次碳化物的数量，且使二次碳化物均匀弥散的分布于基体中，从而提高了组织的均匀性，改善了带状组织，在不降低抗拉强度和晶粒度的前提下，使横向冲击韧性提高 78% 左右，明显改善了冲击韧性。

本词条内容贡献者为:

张尉 - 副教授 - 西南大学