5Cr5MoSiV1鋼是制造盾構(gòu)刀具的一種重要材料，而盾構(gòu)刀具在目前的隧道、地鐵等地下工程的施工中應(yīng)用十分廣泛，但對(duì)于這種鋼的熱處理相關(guān)的研究國(guó)內(nèi)還較少報(bào)道。為此，在對(duì)該鋼的球化退火工藝進(jìn)行初步探索的基礎(chǔ)上，研究了在不同的奧氏體化加熱溫度和保溫時(shí)間下5Cr5MoSiV1鋼的奧氏體晶粒長(zhǎng)大規(guī)律，以期為企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。

5Cr5MoSiV1屬于過共析鋼，它是在H13鋼的基礎(chǔ)上，通過提高鋼中的碳含量開發(fā)而來的，其化學(xué)成分如表1所示。試驗(yàn)用鋼采用中頻真空感應(yīng)爐進(jìn)行冶煉，再經(jīng)電渣重熔澆鑄成75kg的鑄錠，將鑄錠鍛造成Φ60mm的圓棒料。淬火前先對(duì)鍛材進(jìn)行900℃×4h的球化退火處理，一方面讓材料軟化使其易于切割，另一方面是為材料的淬火做組織準(zhǔn)備。最后，采用線切割的方法從退火后的棒料上切取Φ15mm×10mm的試樣若干。

表1??5Cr5MoSiV1鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

淬火試驗(yàn)分兩組進(jìn)行，分別研究奧氏體化溫度和保溫時(shí)間對(duì)奧氏體晶粒長(zhǎng)大行為的影響，淬火試驗(yàn)的主要設(shè)備是SX2-10-13型箱式電阻爐。第一組將切割好的試樣隨爐分別加熱至1000、1050、1100和1150℃，保溫30min后，迅速出爐空冷。第二組將切割好的試樣隨爐加熱至1050℃，分別保溫20min、40min和60min后，迅速出爐空冷。將這些熱處理后的試樣的一個(gè)端面用砂輪磨去0.5～1mm的脫碳層，然后在XQ-1型金相鑲嵌機(jī)上鑲嵌，依次用水磨砂紙對(duì)鑲嵌好的試樣進(jìn)行打磨，然后使用粒度為W2.5的水溶性人造金剛石研磨膏拋光，最后用加熱至80℃的含有少量十二烷基苯磺酸鈉的飽和苦味酸水溶液腐蝕出試樣的原奧氏體晶界，在OLMPUS-PMG3光學(xué)顯微鏡下觀察。采用ImagePro-Plus6.0定量金相分析軟件，計(jì)算奧氏體晶粒的平均尺寸。

結(jié)果表明：在1000～1150℃加熱時(shí)，試驗(yàn)鋼奧氏體的平均晶粒尺寸D隨加熱溫度T的升高而增大，且試驗(yàn)鋼的奧氏體晶粒平均直徑與加熱溫度T之間的關(guān)系式為=9.37×106exp（-1.62×104/T），為了防止晶粒過分粗大而降低材料的強(qiáng)韌性，合適的奧氏體化溫度應(yīng)選在1000℃左右；該鋼在1050℃等溫加熱時(shí)，奧氏體晶粒隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng)近似呈拋物線關(guān)系長(zhǎng)大，試驗(yàn)鋼的奧氏體晶粒平均直徑與保溫時(shí)間t之間的關(guān)系式為=10.59t0.41，等溫長(zhǎng)大指數(shù)η接近1/2。

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