一种快速评估20CrMnTi系列钢淬透性能的方法

摘要

一种快速评估20CrMnTi系列钢淬透性能的方法，属于金属热处理检测方法技术领域，用于快速评估淬火后的20CrMnTi系列钢淬透性能。其技术方案是：检测得到的20CrMnTi钢中C、Si、Mn、Cr、Ti元素的质量百分含量以及该钢种实施正火工艺后的晶粒度等级、距淬火表面的距离，根据硬度检测模型计算出硬度值，然后对20CrMnTi系列钢的淬透性能进行评估。本发明是对钢淬透性能进行评估的一种创新，打破了传统的淬火后钢淬透性能评估方法，检测快速、准确、成本低，可以及时有效的对现场生产提供反馈，具有较好的指导性，可以根据检测结果对现场的生产工艺进行有效的调整，对开展淬火工艺优化具有十分重要的意义。

主权项

一种快速评估20CrMnTi系列钢淬透性能的方法，其特征在于：它采取以下步骤进行：a.利用直读光谱仪对20CrMnTi系列钢中的C、Si、Mn、Cr、Ti元素的质量百分含量进行精确测定；b.对20CrMnTi正火后的内部晶粒等级进行评估，评估采用以下两种评级方法之一：(1)第一种方法，利用金相显微镜对试验钢内部的晶粒尺寸进行检测，并根据检测结果，按照ASTM E112‑77标准，得到相应的晶粒度等级；(2)第二种方法，将正火的温度和保温时间信息传输入20CrMnTi钢淬透性硬度检测系统中，根据内部的晶粒尺寸模型，得出相应的晶粒尺寸，并根据晶粒尺寸的大小，按照ASTM E112‑77标准，得出20CrMnTi钢的晶粒度等级；其中，晶粒尺寸模型为：$D=\sqrt[4]{0.4948\times {10}^{14}·t·\exp (-\frac{63900}{T+273})}$式中：D为奥氏体晶粒尺寸，mm；T为加热温度，℃；t为加热时间，s；c.将检测得到的20CrMnTi钢中C、Si、Mn、Cr、Ti元素的质量百分含量以及该钢种实施正火工艺后的晶粒度等级、距淬火表面的距离代入到20CrMnTi钢淬透性硬度检测系统中，根据其内置的硬度检测模型，计算出与上述输入参数相关的硬度值；d.根据上述计算得出距淬火表面的距离分别为9mm和15mm处的硬度，然后根据国标要求或是用户要求，对20CrMnTi系列钢的淬透性能进行评估；所述的硬度检测模型为：J＝‑41.781+138.332·C+18.328·Si+21.541·Mn+21.719·Cr‑49.203·Ti‑1.00747·L+3.923·G+100.174·C·Ti‑6.161·C·G+29.115·Si·Ti‑1.0328·Si·G+6.872·Mn·Cr‑0.194·Mn·L‑1.635·Mn·G‑0.172·Cr·L‑1.453·Cr·G+0.0914·L·G式中：J为淬透性硬度，HRC；C为钢中碳质量百分含量，％；Si为钢中硅元素的质量百分含量，％；Mn为钢中锰元素的质量百分含量，％；Cr为钢中铬元素的质量百分含量，％；Ti为钢中钛元素的质量百分含量，％；Ti为钢中钛元素的质量百分含量，％；L为距淬火表面的距离，mm；G为实施正火工艺后的晶粒度等级。