中国一拖集团有限公司研制了ZG31Mn2SiREB履带板用中碳钢,并在“东方红”履带拖拉机上得到了广泛应用,但其热处理一直用的是ZGMn13的水韧处理工艺,其合理性并未得到充分验证。在实际生产中,ZG31Mn2SiREB的力学性能尤其是冲击韧度(AK值)较低且极不稳定,严重影响了履带板的产品质量和使用寿命。为此通过对厂家目前使用的热处理工艺做一些调整,通过采用高温扩散退火预处理工艺,对ZG31Mn2SiREB钢的组织性能进行了研究,以期对其热处理工艺的改进有所帮助。
实验用钢在5t酸性电弧炉中熔炼,双铂铑热电偶控温。钢水浇注前用稀土硅铁对其进行变质处理,稀土-硼复合变质剂采用冲入法加入钢包内(加入量为0.15%)。钢水浇注前进行充分地脱硫、脱氧处理,以减少S、P等有害杂质的影响。钢水出炉温度为1640~1700℃,炉前取样分析其化学成分(质量分数,%)为:0.29C,1.45Mn,0.75Si,0.032S,0.029P,0.001~0.004B,0.02~0.04RE;共浇铸6个Y型标准试块(同一炉次)。在每个Y型试块的下部用线切割的方法切取冲击试样毛坯,并将其分为两组,分别进行铸态直接淬火+回火(工艺一)和高温扩散退火+淬火+回火(工艺二),具体热处理工艺见表1。利用线切割和磨削的方法,将热处理后的试样毛坯制成标准夏比“U”型缺口冲击试样。
表1 ZG31Mn2SiREB钢的热处理工艺