Al对42CrMo螺栓钢淬透性及组织的影响

• 作者: 吕超然 徐乐 史超 刘进德 蒋伟斌 王毛球
• 来源期刊: 金属学报
• 关键词: 42CrMo钢 淬透性 3DAP 力学性能 相分析
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 页码范围: 1324-1334
• 页数: 11页
• 分类号: TG142.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2020.00045

摘要

在42CrMo钢基础成分中配合添加Al-Ti和Al-B元素,通过末端淬火实验和截面硬度实验对比分析3种42CrMo钢淬透性的差异,并通过OM、SEM等手段观察晶粒形貌以及不同部位淬火后显微组织,利用三维原子探针(3DAP)分析元素分布,通过常规力学性能实验检测其常温拉伸和低温冲击性能.结果 表明,Al-Ti、Al-B的添加均使42CrMo钢淬透性提高,Al-B钢增加淬透性作用更大,淬火后距淬火端25 mm处的硬度增加6 HRC,直径42、48和56 mm截面的心部硬度分别增加7、10和14 HRC,并且使钢的抗拉强度Rm≥1200MPa,-40℃下冲击吸收功KV2≥27 J,力学性能满足低温环境下螺栓用钢的使用要求.通过化学相分析实验和TTT曲线测定,表明Al-Ti配合添加,Ti发挥固氮作用形成TiN,使Al固溶于铁素体中,抑制贝氏体产生;Al-B配合添加,一部分Al发挥固氮作用,另外一部分Al与B共同固溶于钢中,抑制珠光体和铁素体的转变,增加实验用钢在较低的冷速下获得马氏体的能力,提高钢的淬透性.通过3DAP实验分析钢中各元素的分布情况,其中Al元素在钢中弥散分布,抑制C的扩散,从而抑制贝氏体的形成,提高钢的淬透性.实验结果表明,Al在钢中添加既可作为固N元素促进B的固溶,也可由其自身固溶于钢中,提高材料的淬透性.