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[摘 要]通过对ZG30MnSi试样进行调质和亚温淬火两种不同方式的热处理，探讨处理后的性能差异。结果表明亚温淬火技术在性能满足使用要求的同时，在很多方面可以代替调质处理，而且相比调质组织具有更高的硬度、更好的耐磨性，在ZG30MnSi矿用刮板机槽帮热处理方面具有良好的应用前景。
[关键词]ZG30MnSi 刮板机槽帮 亚温淬火 力学性能 耐磨性
中图分类号：TQ173.791 文献标识码：TQ 文章编号：1009―914X（2013）34―0312―01
现代重型矿用刮板机上用量最大、质量最重的部件是材料为ZG30MnSi的铸造槽帮，ZG30MnSi具有冶炼容易、成本较低、焊接性能好等优点，据粗略统计，我国各大煤机厂每年生产的铸造槽帮重量在30万t以上，都要经过不同方式的热处理工序，因此铸造槽帮热处理工艺的节能优化具有十分可观的经济效益和社会综合效益。
材料为ZG30MnSi的刮板机槽帮的大多采用调质处理的方式进行热处理。调质热处理具有工艺成熟可靠、组织均匀稳定、焊接性能良好等优点，但是其回火索氏体组织是一种综合性能相对均衡的组织，并不具有特别优异的耐磨性，而现代重型铸焊刮板机对槽帮耐磨性能要求越来越高，具有良好耐磨性能的槽帮越来越受到市场的欢迎。本文在保证性能符合使用要求的前提下，相对提高槽帮耐磨性能，提出一种新型节能热处理工艺。
1. 试验材料及方法
1.1化学成分
按照国标要求熔炼试样，实际成分如表1，符合标准。
2.3 分析及讨论
从上述试验结果来看，ZG30MnSi的力学强度指标、显微组织随着截面尺寸的不同存在差异，但是主要的差异来自热处理方式的改变。
亚温淬火技术是近年兴起的一种新型热处理技术，在双相区（奥氏体+铁素体相区，A1线以上A3线以下）进行淬火，由于淬火温度低，再加上存在铁素体相，而这些铁素体相可以显著减缓马氏体组织中的位错堆积，吸收马氏体组织的应变能量，减少应力集中，使工件淬火开裂倾向大大减小。由于一定量铁素体组织的存在，工件经淬火后仍然具有较好的韧性和塑形[1]。
由于尚未均匀扩散的碳原子主要分布在奥氏体中，使奥氏体及其后形成的马氏体中的碳浓度要高于扩散均匀后的碳浓度[2]，因此亚温淬火组织中的马氏体的强度、硬度要高于均匀化后均匀化奥氏体淬火形成的马氏体，而且由于两相区奥氏体和铁素体的相界表面积比完全淬火中奥氏体晶粒界面积大10-50倍[3]，使得晶粒细化和晶界总面积增加，使钢的強度和硬度得到了提高，在很多领域可以替代传统的调质组织，而且能耗更低。
ZG30MnSi槽帮经亚温淬火后性能主要取决于残余铁素体的数量和形态，而残余铁素体的数量主要取决于亚温淬火温度，因此选择合适的温度是保障亚温淬火工艺稳定性的重要前提，残余铁素体的形态主要取决于预备热处理的方式和状态，因此选择合适的预备热处理也是最终获得良好亚温淬火组织的重要前提。
亚温淬火技术在ZG30MnSi槽帮热处理上的应用，具有显著的性能和成本优势，有效提高了槽帮的硬度和耐磨性，延长了铸焊刮板机的使用寿命，具有良好的应用前景。
3 结论
新工艺与传统工艺相比，晶粒更加细化，力学强度更高，具有更好的耐磨性，具有显著的性能优势。
新工艺与传统工艺相比具有明显的节能优势，降低了生产成本。
参考文献
[1] 金 麓，董建萍，王金统.27SiMn亚温淬火工艺研究[J].河北冶金，2003，137（5）：45-46.
[2] 李安铭，王向杰，黄丽娟.45钢亚温淬火工艺的研究[J].金属热处理，2007，32（10）：56-58.
[3] 王传雅.钢的亚温处理[M].大连：大连铁道学院出版社，1990.
作者简介
窦志林 男 山西省晋中市太谷县小白乡白燕存村，1986年1月4日 山西煤矿机械制造有限责任公司，职称：助理工程师 研究方向：金属热处理
刘义翔 男 山西煤矿机械制造有限责任公司，职称：高级工程师，研究方向，金属热处理。
[关键词]ZG30MnSi 刮板机槽帮 亚温淬火 力学性能 耐磨性
中图分类号：TQ173.791 文献标识码：TQ 文章编号：1009―914X（2013）34―0312―01
现代重型矿用刮板机上用量最大、质量最重的部件是材料为ZG30MnSi的铸造槽帮，ZG30MnSi具有冶炼容易、成本较低、焊接性能好等优点，据粗略统计，我国各大煤机厂每年生产的铸造槽帮重量在30万t以上，都要经过不同方式的热处理工序，因此铸造槽帮热处理工艺的节能优化具有十分可观的经济效益和社会综合效益。
材料为ZG30MnSi的刮板机槽帮的大多采用调质处理的方式进行热处理。调质热处理具有工艺成熟可靠、组织均匀稳定、焊接性能良好等优点，但是其回火索氏体组织是一种综合性能相对均衡的组织，并不具有特别优异的耐磨性，而现代重型铸焊刮板机对槽帮耐磨性能要求越来越高，具有良好耐磨性能的槽帮越来越受到市场的欢迎。本文在保证性能符合使用要求的前提下，相对提高槽帮耐磨性能，提出一种新型节能热处理工艺。
1. 试验材料及方法
1.1化学成分
按照国标要求熔炼试样，实际成分如表1，符合标准。
2.3 分析及讨论
从上述试验结果来看，ZG30MnSi的力学强度指标、显微组织随着截面尺寸的不同存在差异，但是主要的差异来自热处理方式的改变。
亚温淬火技术是近年兴起的一种新型热处理技术，在双相区（奥氏体+铁素体相区，A1线以上A3线以下）进行淬火，由于淬火温度低，再加上存在铁素体相，而这些铁素体相可以显著减缓马氏体组织中的位错堆积，吸收马氏体组织的应变能量，减少应力集中，使工件淬火开裂倾向大大减小。由于一定量铁素体组织的存在，工件经淬火后仍然具有较好的韧性和塑形[1]。
由于尚未均匀扩散的碳原子主要分布在奥氏体中，使奥氏体及其后形成的马氏体中的碳浓度要高于扩散均匀后的碳浓度[2]，因此亚温淬火组织中的马氏体的强度、硬度要高于均匀化后均匀化奥氏体淬火形成的马氏体，而且由于两相区奥氏体和铁素体的相界表面积比完全淬火中奥氏体晶粒界面积大10-50倍[3]，使得晶粒细化和晶界总面积增加，使钢的強度和硬度得到了提高，在很多领域可以替代传统的调质组织，而且能耗更低。
ZG30MnSi槽帮经亚温淬火后性能主要取决于残余铁素体的数量和形态，而残余铁素体的数量主要取决于亚温淬火温度，因此选择合适的温度是保障亚温淬火工艺稳定性的重要前提，残余铁素体的形态主要取决于预备热处理的方式和状态，因此选择合适的预备热处理也是最终获得良好亚温淬火组织的重要前提。
亚温淬火技术在ZG30MnSi槽帮热处理上的应用，具有显著的性能和成本优势，有效提高了槽帮的硬度和耐磨性，延长了铸焊刮板机的使用寿命，具有良好的应用前景。
3 结论
新工艺与传统工艺相比，晶粒更加细化，力学强度更高，具有更好的耐磨性，具有显著的性能优势。
新工艺与传统工艺相比具有明显的节能优势，降低了生产成本。
参考文献
[1] 金 麓，董建萍，王金统.27SiMn亚温淬火工艺研究[J].河北冶金，2003，137（5）：45-46.
[2] 李安铭，王向杰，黄丽娟.45钢亚温淬火工艺的研究[J].金属热处理，2007，32（10）：56-58.
[3] 王传雅.钢的亚温处理[M].大连：大连铁道学院出版社，1990.
作者简介
窦志林 男 山西省晋中市太谷县小白乡白燕存村，1986年1月4日 山西煤矿机械制造有限责任公司，职称：助理工程师 研究方向：金属热处理
刘义翔 男 山西煤矿机械制造有限责任公司，职称：高级工程师，研究方向，金属热处理。