淬火和回火温度对GX160CrMoV12钢显微组织和力学性能的影响

秦世斌， 杨聪俐， 赵大力， 董祥雷， 赵红亮

(1.郑州大学 材料科学与工程学院，河南 郑州 450001；2.河南黎明重工科技股份有限公司，河南 郑州 450001)

0 引言

GX160CrMoV12钢是法标牌号，属于高碳高铬钢的一种，被广泛应用于模具和机械制造领域[1]。GX160CrMoV12钢合金元素多、碳含量高，存在大量共晶碳化物，具有高硬度、高耐磨性和良好的韧性[2-3]。但是，该钢中存在大量网状共晶碳化物，且偏析严重，使钢的强韧性降低，使用时易断裂[4-5]。

合金化及热处理是改善高碳高铬钢组织和性能的两个重要手段[6]。通过单独添加Ti、Ni、Y等合金化元素可以提高钢的力学性能[7-9]。在笔者的前期工作中通过复合添加Ti、Ni、Y 3种组元提升了GX160CrMoV12钢的力学性能，并获得了Ti、Ni、Y 3种组元的最优成分。而在本研究中，笔者在已开发的新型GX160CrMoV12-Ti-Ni-Y钢的基础上，进一步探究热处理工艺对其组织与性能的影响。共晶碳化物球化可以改善钢的力学性能[10]，热处理(淬火处理和回火处理)可以使钢的力学性能提高[11-12]。本文以添加Ti、Ni、Y的GX160CrMoV12钢作为研究对象，研究淬火温度对组织中的共晶碳化物、残余奥氏体和马氏体的影响以及组织改变对硬度的影响，并探讨淬火温度对共晶碳化物溶解的影响；在钢经过相同的淬火处理后，研究回火温度对组织的影响以及组织改变对硬度和冲击韧度的影响。

1 实验材料及方法

GX160CrMoV12钢的化学成分如表1所示(以下以GX160CrMoV12-Ti-Ni-Y钢表示添加了Ti、Ni、Y元素的GX160CrMoV12钢)。以GX160CrMoV12废钢、纯度(质量分数)大于99.1%的海绵钛、纯度(质量分数)大于99.9%的纯镍块和纯钇块为原料，在高频感应炉中熔铸成φ16 mm×150 mm的GX160CrMoV12-Ti-Ni-Y钢棒材。……