B7钢Ac3点约为780℃,确定该钢正常淬火温度为850~870℃。10.9级高强度螺栓硬度控制在32~39HRC,确定高温回火温度530~550℃,测定试样硬度,棒料试样为332~350HBS;盘条试样为327~345HBS。当淬火温度在870~880℃时,B7钢处于完全奥氏体化温度区,可以在一定程度上消除原始组织的差异。经过调质处理后,试样组织为回火索氏体,棒料试样的索氏体细小均匀,碳化物均匀;而盘条试样的索氏体粗大,这是前期组织遗传性的影响,导致两者热处理后最终索氏体形态不同,性能也有一定差异。B7钢的实际晶粒度都在8级左右。[4]
1.2.4 B7钢的应用
B7钢,为美国ASTMA193/A193M《高温下的合金钢和不锈钢螺栓材料》标准中,适用于高温、高压环境下的高强度紧固件用材料。该专用的紧固件材料标准,具体规定了B7 钢牌号按炉批号进行检验化学成份及范围,因此适用于对高温 、低温质量要求较高以及专用结构型式的场合 、制造过程工业设备、管道以及风电机组中所使用的这一类紧固件标准。[3]
1.3 钢的淬火
钢的淬火就是将钢加热到临界温度(Ac3或Ac1)以上,保温一定时间使之奥氏体化后,以大于临界冷却速率的冷速进行冷却的一种工艺过程。淬火钢的组织在多数情况下主要为马氏体,有时也有主要为贝氏体或马氏体与贝氏体的混合物;此外,还有少量残余奥氏体和未溶的第二相。[9]
1.3.1 淬火工艺参数的确定
淬火工艺主要包括淬火加热温度、保温时间和冷却条件等几方面的问题。工艺参数的确定应遵循一定的原则。[9]
(一)淬火加热温度
确定钢的淬火加热温度时,应考虑钢的化学成分、工件尺寸和形状、技术要求、奥氏体的晶粒长大倾向,以及淬火介质与淬火方法等因素。对碳钢来说,根据实践经验,其淬火加热温度对亚共析钢为Ac3+(30~50℃);共析钢和过共析钢为Ac1+(30~50℃)。[9]
亚共析钢一般之所以在Ac3+(30~50℃)加热,是因为这样可得到均匀细小的奥氏体晶粒,淬火后即可得到细小的马氏体组织。但若加热温度低于Ac3,组织中将会保留一部分铁素体,使淬火后强度、硬度都较低;而加热温度过高,又易引起奥氏体晶粒粗化,从而使淬火钢的力学性能变坏。由于Ac3+(30~50℃)这一淬火加热温度处于完全奥氏体的相区,故又称作完全淬火。[9] 过共析钢的淬火加热温度取Ac1+(30~50℃)(称为不完全淬火),这是因为它在淬火之前往往都需进行球化退火,使之得到球化体组织,故再加热到上述温度时便得到奥氏体和粒状渗碳体,而淬火后则变为马氏体和粒状渗碳体。由于有粒状渗碳体存在,不但不降低钢的硬度,反而可提高耐磨性;同时,又因加热温度较低,奥氏体晶粒很细,淬火后可得到细小的(隐针)马氏体组织,使钢具有较好的力学性能。但若将加热温度提高到Accm以上,则会带来许多不良后果:①由于渗碳体全部溶入奥氏体中,使淬火后钢的耐磨性降低;②使奥氏体晶粒显著粗化,淬火后得到粗大马氏体,从而使形成显微裂纹的倾向增大;③由于奥氏体中碳质量分数显著增高,使Ms点降低,淬火后残余奥氏体量将大大增加,从而使钢的硬度降低;④加热温度高,使钢氧化、脱碳加剧,也使淬火变形和开裂倾向增大,同时还缩短加热炉的使用寿命,等等。[9]
对于低合金钢来说,淬火加热温度也应根据其临界点(Ac3,Ac1)来选定。但考虑到合金元素的影响,为了加速奥氏体化而又不引起奥氏体晶粒粗化,一般应选定为A c3(或A c1)+(50~100 ℃)。[9] B7钢的淬透性影响研究+文献综述(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_12258.html