本發(fā)明涉及一種消除zg25crnimo鑄造低合金鋼的鑄態(tài)組織的熱處理工藝方法，屬于金屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)：

　　鑄造低合金鋼鑄造后多為粗晶組織，組織的遺傳性非常強(qiáng)，即粗晶的非平衡原始組織（魏氏組織以及位向分布的針條狀鐵素體等）在一般的加熱條件下重新奧氏體化，繼承和恢復(fù)了原始粗大晶粒的現(xiàn)象，最終進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理時將因組織遺傳而保留一定量的原始的粗晶狀態(tài)的組織，而使機(jī)械性能指標(biāo)特別是低溫沖擊不合格。即在普通正火后留下來的的位向分布針條狀鐵素體遺傳組織在調(diào)質(zhì)后依然存在，只不過晶粒細(xì)化一些，這種位向針條狀鐵素體遺傳組織對基體的割裂作用比較明顯，大大降低了低溫沖擊功。

　　本發(fā)明經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)和研究，最后確定了一種新工藝方法，使zg25crnimo鑄造低合金鋼的遺傳組織基本消除，同時使偏析部位的應(yīng)力得到有效釋放，使試驗(yàn)鋼調(diào)質(zhì)后的綜合性能得到提高。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明提供了一種消除zg25crnimo鑄造低合金鋼的鑄態(tài)組織的熱處理工藝方法，使zg25crnimo鑄造低合金鋼的遺傳組織基本消除，使試驗(yàn)鋼調(diào)質(zhì)后的綜合性能得到提高。

　　本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種消除zg25crnimo鑄造低合金鋼的鑄態(tài)組織的熱處理工藝方法，對zg25crnimo鑄造低合金鋼先采用第1次正火，940-950℃保溫2小時，升溫速度每小時200℃左右，保溫2小時候后，出爐空冷；第2次正火，890-900℃保溫2小時，升溫速度每小時150℃左右，保溫2小時候后，出爐風(fēng)冷；最后650-670℃退火5-6小時，升溫速度每小時200℃左右，保溫5-6小時，爐冷至低于500℃后，出爐空冷。

　　本發(fā)明的有益效果是：zg25crnimo鑄造低合金鋼在950℃高溫正火條件下，奧氏體再結(jié)晶，消除混晶組織，奧氏體成分均勻化,使遺傳組織重新再結(jié)晶。在900℃高溫正火條件下，晶粒細(xì)化，所以zg25crnimo鑄造低合金鋼經(jīng)2次高溫正火后，遺傳組織基本消除，同時使偏析部位的應(yīng)力得到有效釋放，使試驗(yàn)鋼調(diào)質(zhì)后的綜合性能得到提高；而670℃退火使珠光體區(qū)內(nèi)更完全的分解，使晶粒細(xì)化，得到平衡組織為鐵素體和珠光體的基體組織，消除了遺傳組織，晶粒進(jìn)一步細(xì)化。得到平衡狀態(tài)的的組織的zg25crnimo鑄造低合金鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后，其性能也是最優(yōu)的，低溫沖擊也是最高的。

　　附圖說明

　　圖1為來料試塊金相檢驗(yàn)圖（zg25crnimo鑄態(tài)組織500倍）。

　　圖2為試樣采用在880℃保溫2小時正火預(yù)處理后金相檢驗(yàn)圖。

　　圖3為試樣先采用第1次950℃保溫2小時高溫正火，然后再進(jìn)行第2次900℃保溫2小時高溫正火預(yù)處理后金相檢驗(yàn)圖。

　　圖4為試樣采用第1次正火，950℃保溫2小時，保溫2小時候后，出爐空冷；第2次正火，900℃保溫2小時，保溫2小時候后，出爐風(fēng)冷；最后670℃退火5-6小時，保溫6小時，爐冷至低于500℃后，出爐空冷后試塊金相檢驗(yàn)圖（zg25crnimo鐵素體+珠光體500倍）。

　　圖5為zg25crnimo鑄造低合金鋼870℃保溫2小時，調(diào)質(zhì)后的顯微組織。

　　圖6為zg25crnimo鑄造低合金鋼950℃保溫2小時，一次正火900℃保溫2小時二次正火，調(diào)質(zhì)后的顯微組織。

　　圖7為zg25crnimo鑄造低合金鋼950℃保溫2小時，一次正火900℃保溫2小時900℃保溫2小時二次正火，670℃退火保溫6小時調(diào)質(zhì)后的顯微組織。

　　具體實(shí)施方式

　　下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

　　試驗(yàn)鋼為zg25crnimo鑄造低合金鋼的附鑄試塊，標(biāo)準(zhǔn)符合gb/t3077-99的規(guī)定，化學(xué)成分如表1所示。將試驗(yàn)鋼按照1、2、3號進(jìn)行編號，分別進(jìn)行以下試驗(yàn)。1號試樣采用常規(guī)正火+調(diào)質(zhì)，即首先將試驗(yàn)鋼在880℃保溫2小時正火預(yù)處理，然后再進(jìn)行調(diào)質(zhì)；2號試樣先采用第1次950℃保溫2小時高溫正火，然后再進(jìn)行第2次900℃保溫2小時高溫正火，最后再進(jìn)行調(diào)質(zhì)；3號試樣采用第1次正火，950℃保溫2小時，升溫速度每小時200℃左右，保溫2小時候后，出爐空冷；第2次正火，900℃保溫2小時，升溫速度每小時150℃左右，保溫2小時候后，出爐風(fēng)冷；最后670℃退火5-6小時，升溫速度每小時200℃左右，保溫6小時，爐冷至低于500℃后，出爐空冷；再進(jìn)行870℃保溫4小時，于18-23℃水中淬火，小于100℃出水空冷；最后590℃保溫8h進(jìn)行高溫回火。試驗(yàn)鋼熱處理工藝參數(shù)如表2所示。

　　表1試驗(yàn)鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

　　表2試驗(yàn)鋼的熱處理工藝參數(shù)

　　對熱處理后的試驗(yàn)鋼檢測力學(xué)性能和檢驗(yàn)金相顯微組織：

　　試驗(yàn)鋼的拉伸性能測試按照gb/t228.1-2010?金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法?在拉伸試驗(yàn)機(jī)css-88300）上進(jìn)行，低溫沖擊任性試驗(yàn)按照gb/t229-2007?金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)發(fā)放?在擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)（jb-300b）上完成，其中缺口類型為v型,深度尺寸為2mm。試驗(yàn)鋼的顯微組織分析采用光學(xué)顯微鏡（wy-2000型倒置金相顯微鏡）進(jìn)行觀察。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

　　1、對試驗(yàn)鋼的來料取樣觀察顯微組織，1、2、3號試樣均從同一塊來料取樣，其顯微組織如圖1所示。其組織構(gòu)成為：細(xì)晶粒鐵素體及向晶內(nèi)生長位向分布針狀鐵素體+晶內(nèi)針狀鐵素體+珠光體。

　　2、預(yù)處理后顯微組織

　　采用不同預(yù)處理工藝后，1號試驗(yàn)鋼的顯微組織如圖2所示；2號試驗(yàn)鋼的顯微組織如圖3所示；3號試驗(yàn)鋼的顯微組織如圖4所示。

　　3、調(diào)質(zhì)后顯微組織

　　經(jīng)過不同預(yù)處理工藝處理后的1、2、3號試驗(yàn)鋼，最后都經(jīng)過相同的熱處理工藝-調(diào)質(zhì)工藝，即870℃保溫4小時，在20℃左右的水介質(zhì)中淬火10分鐘左右，試樣表面溫度低于50℃時，將試樣拿出空冷，在590℃保溫8小時進(jìn)行回火處理，然后空冷。采用不同的預(yù)處理工藝，但采用相同的調(diào)質(zhì)工藝，1、2、3號試驗(yàn)鋼的顯微組織如圖5、圖6、圖7。

　　4、結(jié)果：通過調(diào)質(zhì)后的金相組織分析可以看出，1號試樣調(diào)質(zhì)后的組織為索氏體+少量位向分布的針條狀鐵素體，晶粒度也比較粗大7級；2號試樣調(diào)質(zhì)后的組織為索氏體+極少量針條狀鐵素體，晶粒度8級；3號試樣調(diào)質(zhì)后的組織為均勻細(xì)小的索氏體+極少量先共析鐵素體，晶粒度9級。

　　5、試驗(yàn)鋼1、2、3號的力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果如表3所示：

　　表3試驗(yàn)鋼1、2、3號的力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果

　　表4試驗(yàn)鋼美國標(biāo)準(zhǔn)與制造商標(biāo)準(zhǔn)比較

　　通過表3和表4可以看出，樣號3綜合性能最佳，尤其低溫沖擊性能最優(yōu)，很好的滿足了制造商對低溫性能的要求。

　　6、總結(jié)：

　?。?）zg25crnimo鑄造低合金鋼在常規(guī)正火（≤900℃）條件下，基體組織中位向針條狀鐵素體遺傳組織依然存在，試驗(yàn)鋼調(diào)質(zhì)后的基體組織中這種遺傳組織對綜合性能影響較大，特別是對低溫沖擊的較大；

　?。?）zg25crnimo鑄造低合金鋼在一次高溫正火（950℃）條件下，奧氏體再結(jié)晶，奧氏體成分均勻化，使遺傳組織重新再結(jié)晶，位向針條狀鐵素體遺傳組織被分解消除，但此時晶粒比較粗大；在二次高溫正火（900℃）條件下，重新奧氏體化，使晶粒細(xì)化，試驗(yàn)鋼調(diào)質(zhì)后得到平衡狀態(tài)的的組織，綜合性能較好，有利于低溫沖擊的提高；