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34CrNi3Mo鋼熱處理工藝優(yōu)化

時間:2019-06-13    作者:無錫不銹鋼板    瀏覽:0

緊固件在機械構件中起到聯(lián)接、定位以及密封等作用,其中螺栓用量最大。隨著各類機械、設備的大型化,以及功率、轉速的不斷提高,螺栓類零件的工況條件更加苛刻,因此對螺栓材料的性能提出了更高的要求。如超臨界發(fā)電機組中的某型號高壓給水泵,工作壓力為23MPa,其用于密封與承壓的螺栓性能要求為Rm>1040MPa,Rp0.2>940MPa,AKV>75J。          34CrNi3Mo鋼具有良好的塑性、韌性、耐磨性、耐蝕性和一定的抗熱性,并且回火穩(wěn)定性高、回火溫度范圍寬、冷熱加工性能好,在大截面、高負荷和承受沖擊載荷的大鍛件中得到廣泛應用。本文根據(jù)泵用高強度螺栓的使用工況和性能要求,對34CrNi3Mo的熱處理工藝進行研究,以期能夠用于高強度螺栓。

實驗材料為市售φ90mm退火態(tài)34CrNi3Mo低合金結構鋼,其化學成分(質(zhì)量分數(shù),%)為:0.32C,0.26Si,0.57Mn,0.62Cr,2.94Ni,0.57Mo,0.011P,0.006S。其固態(tài)相變點為:Ac1=725℃,Ac3=772℃。原材料的金相組織為分布均勻的珠光體,硬度為23.6HRC,可直接進行各種熱處理工藝實驗。為了更好更快地找出熱處理工藝參數(shù)對材料性能的影響規(guī)律,并得出最優(yōu)的熱處理工藝,選用正交試驗方法進行實驗設計。
對34CrNi3Mo材料進行熱處理工藝設計需要考慮的因素主次為:回火溫度>回火時間>淬火溫度>淬火時間。34CrNi3Mo材料的力學性能滿足高壓給水泵高強度螺栓性能要求的最優(yōu)熱處理工藝為:900℃×20min淬火+600℃×70min回火。用最優(yōu)工藝處理后的微觀組織形貌為保持馬氏體位向分布的回火索氏體,晶界處沒有碳化物偏析,馬氏體團簇內(nèi)部也沒有粗大的碳化物析出,保證了材料的高強度與高韌性。