Процесс термообработки закалки между Ac1 ~ Ac3 называется субтемпературной закалкой. Закалка при пониженной температуре позволяет улучшить ударные свойства материала. Для условий работы, требующих высокой прочности, это относительно превосходный процесс закалки. Из-за низкой температуры нагрева сокращается время нагрева и повышается эффективность производства, поэтому он широко используется. Износостойкая пластина из материала цилиндра 30CrMnSi, используемая в высококачественных гидравлических опорах, подвергается закалке при пониженной температуре для получения наилучшего сочетания твердости и ударной вязкости.
Испытательный материал представляет собой горячекатаную износостойкую пластину 30CrMnSi, полученную на стороне. Образец анализируется с помощью анализатора спектра. Химический состав (массовая доля, %) износостойкой пластины 30CrMnSi: 0.31C, 0.99Mn, 1.02Cr, 1.03Si, 0.028S, 0.032. П, баланс Fe. Используйте электроэрозионную машину для резки проволоки DK7740, чтобы разрезать материал на кубики размером 15×15×15 мм. Используйте твердомер HRC-150для измерения твердости. Измерьте три раза и возьмите среднее значение; в соответствии с GB/T229-2007 «Маятник Шарпи из металлических материалов». В соответствии с положениями «Метода испытаний на удар молотком» из материала был получен ударный образец U-образной формы с надрезом размером 10×10×55 мм, а для измерения поглощенной энергии удара использовалась машина для испытания на удар JB-300; для наблюдения микроструктуры использовали металлографический микроскоп OLYMPUS GX51; Просвечивающий электронный микроскоп JEM-2100 использовался для наблюдения за морфологией ткани.
С целью изучения твердости и ударных свойств различных процессов закалки износостойких пластин из 30CrMnSi для исследования были выбраны два процесса термообработки. Первый процесс представляет собой обычный процесс закалки, температура закалки составляет 910 градусов, а температура отпуска выбирается в соответствии с 230, 330, 430, 530 и 630 градусами. Второй процесс — закалка на 910 градусов + 630 закалка + 810 градусов при пониженной температуре. После закалки при температуре ниже 810 градусов температура отпуска выбирается в соответствии с 230, 330, 430, 530 и 630 градусами. Исследования показывают:
(1) После обычной закалки при температуре 910 градусов микроструктура износостойкой пластины 30CrMnSi представляет собой мартенсит + остаточный аустенит. После закалки при 910 градусах + отпуска при 630 градусах + закалки при температуре 810 градусов микроструктура в порядке. Реечный мартенсит + феррит + остаточный аустенит.
(2) В диапазоне 230–630 градусов по мере увеличения температуры отпуска твердость при обычной закалке и закалке при пониженной температуре постепенно снижается. При отпуске при температуре 630 градусов как обычная закалка, так и закалка при пониженной температуре имеют минимальные значения твердости 24 и 22HRC.
(3) В диапазоне 230–630 градусов по мере увеличения температуры отпуска кривая энергии поглощения удара при обычной закалке принимает W-образную форму; при этом энергия поглощения удара при субтемпературной закалке увеличивается с повышением температуры отпуска. При монотонном увеличении при отпуске при температуре 630 градусов он имеет самую высокую энергию поглощения удара - 119 Дж, обеспечивая лучшее сочетание твердости и ударной вязкости.
