42CrMo合金管热处理中的淬火、时效工艺介绍

42CrMo合金管热处理中的淬火、时效工艺介绍

1.淬火
　　淬火是时效处理前的预备工序，其目的是通过淬火获得某种不稳定组织，这种不稳定组织在随后时效过程中发生分解或析出，形成沉淀硬化，以提高合金的强度。
　　42CrMo合金管淬火应分为无相变淬火和相变淬火两种类型。
　　无相变淬火过程实质是把金属在较高温度下固有的状态保持到低温，并由此形成过饱和固溶体。42CrMo合金管的无相变淬火既可由β区进行(β合金)，也可由(α+β)区进行。
　　42CrMo合金管的相变淬火或马氏体淬火同样可由β区或(α+β)区进行，主要特点是可使42CrMo合金管发生马氏体转变并形成α′和α″。
　　淬火后的室温组织形态主要取决淬火加热温度和冷却温度。(α+β)合金在(α+β)区上部加热淬火时，得到了马氏体相，而从(α+β)区下部淬火则得到不稳定β相。
　　对于β型合金情况稍有不同，为了经过淬火处理后获得单一介稳β相组织，以改善42CrMo合金管的工艺塑性，合金的加热温度高于临界点TB。另外，为保证时效后达到更高的强度也需采用高温淬火。再考虑到β型合金合金化程度高，临界点低(如TB1及TB2合金的TB=750℃，而(α+β)型的TC4合金TB则高达980～1000℃)，因此，在稍高于临界点的β区加热后并不致于导致严重的脆性。鉴于上述原因，国产β型合金TB1及TB2均在高于TB温度下淬火处理。
　　(α+β)型合金淬透性差，如TC4为25mm，TC6为40mm，故只适合小尺寸零件。β型合金TB1及TB2的淬透性较高，可达150～200mm，一般尺寸的零件在空冷的条件也可获得单相β组织。
　　2.时效
　　对于(α+β)型及近β型42CrMo合金管，其平衡条件下的组织为α+β。不同的合金其差异仅在于α和β两相所占的比例，而这个比例是随时效加热温度不同和加热保温时间长短有所变化。例如经热处理强化的BT3-1合金中β相的含量为19%，经过长时(15000h以上)加热后，β相的含量为8%。
　　淬火形成的介稳定相，无论是马氏体α′，α″或ω相及介稳β相，在时效过程中均发生分解或析出，最终产物皆为(α+β)相，只不过是转变机制和程度不同而已。

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