AISI4130材料熱處理工藝試驗研究

AISI4130是油田生產中一種廣泛使用的結構鋼,它具有很高的淬硬性。由于大部分產品使用環境特殊,因此對AIS14130材料的低溫沖擊要求較高。如果材料偏析現象嚴重,對材料整體力學性能影響極大,尤其是低溫沖擊。針對這一問題，選取偏析嚴重的AIS14130原材料進行熱處理工藝試驗,為該材質的實際生產提供科學依據。1試驗方法

選取有偏析現象的AIS14130原材料制備試塊。在同一本體上取3 件試塊,試塊規格為70mm x 70 mm x200 mm。化學成分要求見表1。試驗設備爐膛規格:200 mm x 200 mm x 300 mm,密封性能良好。

根據AIS410材料的Ag 、A和A,制定試塊的正火處理和球化退火工藝,見圖1、圖2。

選取淬火溫度880℃,冷卻介質為水,回火溫度570℃,按照此工藝參數制定AIS14130試塊調質工藝,見圖3。嚴格按照工藝要求進行試驗。

選取其中2件試塊,分別按圖1中正火工藝和圖2中球化退火工藝進行處理。將3件試塊同爐進行調質,工藝曲線見圖3。試驗結果見表2。

對比和分析以上三種工藝方案及相應試驗結果,可以看到:三種工藝方案采用的試塊材質相同,化學成分相同,調質工藝參數相同;采取的預先熱處理方式不同,所得力學性能結果差異較大。經過預先熱處理的AISI4130材料可獲得良好的力學性能。

結論

AISI4130材料采用球化退火＋調質的熱處理工藝可獲得優力學性能。缺陷主要存在于夾雜物和偏析處附近。在生產過程中,為了防止白點缺陷的產生,應加強冶煉過程的質量控制,盡可能減少夾雜物及偏析缺陷。