摘要：调质钢一般指经过调质处理的碳素结构钢和合金钢结构，用来制造调质零件，如机床主轴，汽车后桥半轴等。这些零件受力情况较复杂，在多种负荷下工作，要求具有最好的综合力学性能。一般情况下制造这些零件选用调质钢，并进行调质处理，使其达到所需要的性能。
关键词：调制钢 淬火 预备热处理 最终热处理
随着热处理的技术的飞速发展，调质钢的热处理技术已经不再仅仅局限于调质处理，根据其所需性能的不同，还可采用正火、等温淬火、表面淬火、淬火和中温回火、淬火和低温回火等热处理工艺，使其达到不同的性能要求。
1调质零件对力学性能和淬透性的要求
一般的调质零件都需要良好的综合力学性能，既要有足够高的抗拉强度和屈服点，又需要有良好的冲击韧性，以保证其可以安全的工作。
调质钢若在完全淬透的情况下，经高温回火达到相同的硬度时，它们的力学性能，如塑性、强度、韧性等都差不多。但若在不完全淬透的情况下，即使回火后硬度与完全淬透后回火大致相同，其塑性、韧性和强度都要低一些，其降低程度随淬透程度的减小而增大。因此调质件淬火时希望能淬透，但由于热处理条件的限制，往往不能淬透，应该根据不同的情况提出不同的要求。
2淬火冷却起始温度的确定
(1)对于碳钢及低合金钢，亚共析钢的淬火冷却起始温度为AC3+(30-50℃)，共析钢和过共析钢的淬火冷却起始温度为AC1+(30-50℃)，经过生产实践发现，多数淬火冷却起始温度是超过上述范围的，因此可以将碳钢和低合金钢的淬火冷却起始温度定为AC3+(3-70℃)及AC1+(30-70℃)更切合生产实际。
(2)钢材原始组织的状态对淬火冷却起始温度也有一定的影响。球状珠光体在加热时向奥氏体的转变比片状珠光体更为缓慢。
(3)从提高钢的淬透性考虑，选择恰当的淬火冷却起始温度，在兼顾变形、过热、淬裂的前提下，调质零件淬火时，为保证其淬透性，充分发挥材料的强度潜力，可恰当提高淬火冷却起始温度。
3加热时间的确定
凡是加热到相变温度以上的热处理工艺，其加热时间等于工件升温到规定温度所需时间加上工件达到规定温度后在钢中完成奥氏体转变所需的时间。即:
加热时间=升温时间+保温时间
对于尺寸较小的零件，一般不用分开计算，但是对于大型零件需要较长的时间才能烧透，升温时间和保温时间需要分别计算。加热时间的确定原则是在保证整个截面温度一致以及中心和表面组织得到充分转变的前提下，尽量缩短加热时间，以达到高效、节能和减小氧化脱碳的目的。
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4加热速度的确定
淬火操作中，一般合金结构钢和碳素结构钢都不需要控制淬火加热速度，但是对于大件，为了避免在加热过程中由于热应力过大造成的开裂和变形，往往采用控制升温的工艺方法。
五、调质钢的热处理工艺
调质钢的热处理工艺包括预备热处理和最终热处理两个阶段，预备热处理通常是调质钢经锻轧后，冷加工前进行的工序。
4.1预备热处理
由于调质钢中含碳量较高，合金元素的数量又有所不同，因而在热加工后，其组织有很大的差别。合金元素含量高的钢，空冷后的组织为马氏体，而合金元素含量低的钢，正火后的组织一般为珠光体和铁素体。因此，为了改善切削加工性以及改善因为锻、轧不适当而造成的晶粒粗大及带状组织，调质钢在切削加工前需要进行预备热处理。其目的是为了降低硬度，细化晶粒，消除不良组织，防止白点的产生。对于合金元素含量低的钢，预备热处理可采用正火或退火；合金元素高的钢，可采用正火-高温回火或者是完全退火处理。
4.2最终热处理
最终热处理是使钢材的性能达到零件所要求的使用性能，对于调质钢就是调质处理、化学热处理和表面加热淬火-回火等。有时候调质钢在退火或者正火后性能就能满足零件的使用要求，此时退火和正火就是最终热处理，不需要再进行调质处理。
影响调质处理质量的最重要的因素是钢的淬透性。零件如果在淬火后能沿着截面得到单一的马氏体或者是马氏体与贝氏体，则经过高温回火后能够得到均匀的回火索氏体组织，并得到优良的综合力学性能。但是如果因为钢的淬透性小而使淬火组织中含有珠光体，或是出现铁素体时，则零件的屈服强度和疲劳强度明显下降。对于钢材适当地合金化是提高淬透性的有力措施。
应当指出的是调质处理提高塑型和韧度的工艺是以牺牲强度为前提的，对发挥材料的强度十分不利。
调质钢的最终热处理大多都是调质处理，其目的是为了获得具有良好的综合力学性能的回火索氏体组织。因此，必须先经过完全淬火得到马氏体后再进行高温回火处理。
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论文作者:申雨晗,丁翔祺,姚立冬,杜凯乾,曲虹屹
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/17
标签：调质论文; 零件论文; 正火论文; 温度论文; 时间论文; 合金论文; 组织论文; 《防护工程》2018年第6期论文;