金属热处理

作者：孙建昌, 牛泽鹏, 穆鸿敏, 武卓杰, 马国强, 于彦冲, 韩建超

单位：1.太原重工股份有限公司 技术中心, 山西 太原 030024; ；2.太原理工大学 材料科学与工程学院, 山西 太原 030024; ；3.太原理工大学 机械与运载工程学院, 山西 太原 030024

关键词：稀土Ce,低合金耐磨钢,热处理,夹杂物,马氏体板条,冲击性能,耐磨性

基金：国家自然科学基金(52004180);山西省回国留学人员科研项目(2023-080)

以ZG25CrNiMo低合金耐磨钢为研究对象,制备了不含Ce与含0.021%Ce的两组试验钢。首先研究淬火温度对硬度的影响,以确定最佳热处理工艺;随后研究稀土Ce对试验钢中夹杂物、显微组织、冲击性能和耐磨性的影响并分析其作用机理。结果显示,ZG25CrNiMo低合金耐磨钢最佳热处理方案为980 ℃×1 h正火+675 ℃×1 h回火+970 ℃×1 h水淬+205 ℃×1 h回火。与未添加Ce相比,添加0.021%Ce后,试验钢中夹杂物由形状不规则且尺寸较大的Al2O3和MnS夹杂物改性为小尺寸、球形的Ce2O2S稀土夹杂物。热处理后试验钢的硬度由512 HV0.1提升至538 HV0.1;单位面积内马氏体板条群增多,马氏体板条束宽度由0.50 μm降至0.36 μm;试验钢－40 ℃冲击吸收能量由20.7 J提升至32.0 J,25 ℃冲击吸收能量由31.3 J提升至44.7 J,冲击性能显著增加;120 min冲击磨损失量由660 mg降至550 mg。磨损后试样表面犁沟深度变浅,剥落坑占比显著降低,耐磨性提升20%。稀土Ce对低合金耐磨钢ZG25CrNiMo夹杂物的改善及显微组织的细化是试验钢冲击性能及耐磨性提升的主要原因。

来源：2025年第4期

《金属热处理》期刊编辑部

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