30CrMnSiA钢强化热处理工艺分析比对

1.1.1　30CrMnSiA 钢常规淬火及回火工艺

根据国标GB／T 3077—2015［2］，30CrMnSiA 钢的强化热处理为淬火+回火。其淬火温度为880 ℃，回火温度为540 ℃。热处理后，抗拉强度Rm≥1 080 MPa，断后伸长率A≥10%，冲击吸收能KU2≥39 J，具有良好的综合力学性能。但其抗拉强度远低于国外D6AC 超高强度钢Rm≥1 448 MPa（210000PSI）和我国45CrNiMo1VA 钢（国产D6AC 钢）抗拉强度Rm≥1 520 MPa 的要求［3］。

1.1.2　30CrMnSiA 钢筒形件超高强度热处理工艺

早期研发的30CrMnSiA 钢筒形件超高强度热处理工艺是采用890～910 ℃加热强烈淬火，然后及时进行低温回火和除氢。热处理后，可以满足Rm≥1 520 MPa，A≥9%的产品要求，并成功地替代D6AC、45CrNiMo1VA 超高强度钢制造某些产品的薄壁筒形件［1］。但后来发现，此工艺不适用于某些受强烈冲击载荷的产品。

1.1.3　近亚温淬火超高强度复合热处理工艺(www.xing528.com)

为提高30CrMnSiA 钢在超高强度下的冲击性能，经过多种工艺的试验，研发成功30CrMnSiA 钢近亚温淬火超高强度复合热处理工艺，使30CrMnSiA 钢的力学性能达到Rm ≥1 550 MPa，A≥9%，KU2 ≥39 J，解决了用30CrMnSiA 钢替代超高强度钢制造某些受强烈冲击载荷产品时的韧性不足问题。但其冲击吸收能不能满足KU2≥60 J 的要求，不能满足新产品的高强高韧要求。而且由于淬火温度低于常规淬火温度，淬火加热对原材料的改善作用不如常规淬火和900 ℃左右加热的强烈淬火。

1.1.4　改进思路

通过对现行工艺的比较，决定在30CrMnSiA 钢近亚温淬火超高强度复合热处理工艺的基础上做进一步的改进：增加预备热处理，在进行近亚温淬火之前，预先改善淬火前的材料组织，确保和提高近亚温淬火后的性能，使其在超高强度下冲击吸收能达到KU2≥60 J 的要求。