軍工用鋼板г85調質生產工藝分析研究

摘要:本文針對軍工用鋼板г85性能合格率較低、性能波動性較大的現狀，從調質生產工藝和生產設備等方面進行了深入分析和研究，找出其中存有的不足，并制定相應解決措施及優化方案，最終提高了鋼板性能合格率，保證了產品性能質量的穩定性。

關鍵詞:г85 淬火 回火 HRC

0 引言

г85系軍工用鋼板，以調質即淬火+回火熱處理狀態交貨，產品主要用于裝甲車履帶護板，對產品綜合性能要求較高:在具有高強度水平的同時也具備較好的塑韌性，這對該鋼實際生產工藝及其控制提出了較高的要求，生產難度較大。

1 生產現狀及存在問題

由于軍工用鋼板г85的厚度規格主要為6～11mm，淬火后鋼板變形較大，妨礙矯直工序的正常進行，矯直效果得不到保障，往往影響正常生產節奏;г85鋼板綜合質量水平不高，一次性熱處理性能合格率低，只有50%左右，雖經多次熱處理后性能合格率仍然較低(85%左右)，且波動性較大。這大大增加了該鋼的熱處理生產成本。

對原來產品性能進行統計，如表1所示。

由表1可知，導致г85鋼板性能不合的主要是抗拉強度和伸長率。

2 問題分析及解決措施

為使問題分析更具有針對性，現將部分г85鋼板性能羅列出來，如表2所示。

注:表中性能數據來自于同一爐鋼。

由表2可知，雖然是同一爐鋼，但所對應的產品性能有的合格，有的不合格，存在很大的差異，經初步分析認為，這可能與鋼板熱處理生產狀況有關，為進一步確定，在熱處理生產過程中，進行了系列對比試驗:

對г85鋼板的淬火和回火過程進行全程跟蹤，并對淬火鋼板取樣進行表面硬度HRC的測試，測試結果如表3所示。

注:表中強度根據標準GB/T1172-1999換算而來，試樣均來源于同一塊鋼板。

由表3可知:同一試樣不同部位的HRC和σb有較大區別。

為進一步分析造成這一情況的根本原因，對HRC值較高和較低的硬度測試殘樣進行金相分析，發現HRC值較高的金相組織為M，而HRC值較低的組織則為M+B+F，如圖1和圖2所示。

由金相分析可知:HRC值較低的試樣組織中存在B和F，說明鋼在淬火過程中組織未轉變充分(正常淬火組織為M)，也就意味著鋼板淬火效果欠佳(未淬透)，存在淬火“軟點”，而 “軟點”的存在導致鋼板強度值較低，相反若無淬火“軟點”則對應的鋼板強度值較高。因此，在做性能檢驗時由于取樣不同(有無“軟點”的存在)致使鋼板強度高低的不同，同時淬火“軟點”的出現說明鋼板淬火均勻性(效果)較差，這對產品伸長性能的穩定性也帶來不良影響。因而最終導致產品性能波動較大，合格率較低。

結合上述分析和現場跟蹤記錄情況，最終發現導致г85性能波動較大、合格率較低的原因在于常化爐設備較陳舊(老化)、淬火機淬火效果不好，同時還與鋼板的實際淬火溫度有關。因此要改善鋼板性能水平，必須保證淬火生產設備的正常化和熱處理工藝的有效實施，強化淬火的有效性。

3 效果

在г85鋼板淬火前，加強設備檢修和維護，確保了鋼板淬火的正常化;在淬火過程中，加強現場監控，確保了工藝的有效實施。為比對分析，對表2所對應的性能不合的鋼板進行再次熱處理，在淬火鋼板上加取試樣進行表面硬度HRC檢測，結果見表4。

將表4和表3進行對比可以看出，表4所對應的淬火鋼板表面HRC值較高，且較均勻，說明鋼板淬火效果較好。鋼板經過回火處理后，性能全部合格。表2對應鋼板經過再次熱處理后的具體性能見表5。

由表5可知，前面所提出的解決措施是合理可行，因此在后來的г85熱處理生產過程中繼續加以推廣應用，提高了鋼板淬火效果，改善了鋼板淬火均勻性，鋼板經回火處理后，產品性能得到明顯改善，一次性熱處理(淬火+回火)性能得到很大改善，達到100%。г85鋼板的實物性能水平如表6所列。

4 結語

為了改善軍工用鋼板г85的綜合質量水平，增強產品性能穩定性，從而提高性能合格率，應注意以下三點:

4.1 在鋼板淬火前，檢查常化爐生產狀況是否正常，有無燒嘴堵塞現象，以保證鋼板加熱溫度的均勻性;

4.2 保證淬火機淬火過程正常化，減少(或避免)淬火“軟點”的出現。淬水管噴水孔無堵塞，同時一次淬火完畢，噴水孔內應不再有水流出(或在下一塊鋼板到來之前噴水孔內水已流盡);保持淬火用水具有足夠的水壓。

4.3 熱處理(淬火+回火)工藝的有效實施。

參考文獻:

[1]崔忠圻.金屬學及熱處理.機械工業出版社.

[2]安運錚.主編.《熱處理工藝學》.機械工業出版社.

[3]范似蠡.譯.張效時.校.《金屬材料》.冶金工業出版社.