二次正火温度对B+级钢低温韧性的影响

二次正火温度对B+级钢低温韧性的影响

在B级钢(ZG25MnNi)的基础上开发的B+级钢(ZG25MnCrNi)，具有优良的综合力学性能，是铁路货车转向架用钢。转向架是连接列车车轮和车厢的关键部件，而侧架和摇枕是转向架最大的承载件，对列车的安全性有着举足轻重的影响，对钢材的强度、韧性以及焊接性能等要求较高。随着我国经济的发展，提速、重载、安全运行已成为现代铁路运输业迅速发展的迫切需要。北方严寒、低温气候对B+级钢的低温韧性提出了更高的要求，亟待需要研究新的改善低温韧性的热处理工艺，以提高转向架运行的可靠性。

选择强韧性匹配良好的热处理工艺对于提高B+级钢的性能意义重大。有研究结果表明，二次正火可以改善显微组织，同时提高常温强度和低温冲击功。二次正火工艺，一般要求一次温度较高，使难溶成分溶于奥氏体、材料成分均匀化；二次正火采用较低温度，可获得均匀细小的奥氏体晶粒，以确保冷却后得到均匀细化的组织。二次正火工艺简单，成本相对较低，不需增加其他设备，生产中切实可行。本文采用二次正火工艺对B+级钢进行热处理，研究正火温度对B+级钢显微组织和力学性能尤其是低温冲击功的影响，为B+级钢制定合理的热处理工艺提供试验依据。

材料为某厂提供的铸态B+级钢基尔试棒，其主要化学成分(质量分数，%)为：0.25C，0.37Si，0.87Mn，0.017P，0.010S，0.39Cr，0.33Ni，0.14Cu。在箱式电阻炉中对铸态试样分别进行两次正火处理。一次正火温度950℃，保温30min，二次正火温度分别为800、870、910和950℃，保温时间均为30min。试样到温入炉，保温后出炉冷却。现行B+级钢的热处理工艺中，910℃一次正火，强度与塑性、韧性指标配合最佳。为了比较二次正火和一次正火对B+级钢组织与力学性能的影响，选用正火温度910℃，保温30min的一次正火作参比试验。

结果显示，二次正火后，B+级钢的组织为均匀分布、细小的铁素体+珠光体，强度和低温冲击功均有增加。随二次正火温度的升高，低温冲击功先升高后降低。二次正火的温度不宜过高，否则将导致低温冲击功降低。亚温二次正火对提高低温冲击功作用不大。B+级钢经950℃×30min正火+870℃×30min正火，可获得优良的强韧性配合。