本發明涉及一種消除zg25crnimo鑄造低合金鋼的鑄態組織的熱處理工藝方法，屬于金屬熱處理技術領域。

　　背景技術：

　　鑄造低合金鋼鑄造后多為粗晶組織，組織的遺傳性非常強，即粗晶的非平衡原始組織（魏氏組織以及位向分布的針條狀鐵素體等）在一般的加熱條件下重新奧氏體化，繼承和恢復了原始粗大晶粒的現象，最終進行調質熱處理時將因組織遺傳而保留一定量的原始的粗晶狀態的組織，而使機械性能指標特別是低溫沖擊不合格。即在普通正火后留下來的的位向分布針條狀鐵素體遺傳組織在調質后依然存在，只不過晶粒細化一些，這種位向針條狀鐵素體遺傳組織對基體的割裂作用比較明顯，大大降低了低溫沖擊功。

　　本發明經過大量的實驗和研究，最后確定了一種新工藝方法，使zg25crnimo鑄造低合金鋼的遺傳組織基本消除，同時使偏析部位的應力得到有效釋放，使試驗鋼調質后的綜合性能得到提高。

　　技術實現要素：

　　本發明提供了一種消除zg25crnimo鑄造低合金鋼的鑄態組織的熱處理工藝方法，使zg25crnimo鑄造低合金鋼的遺傳組織基本消除，使試驗鋼調質后的綜合性能得到提高。

　　本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種消除zg25crnimo鑄造低合金鋼的鑄態組織的熱處理工藝方法，對zg25crnimo鑄造低合金鋼先采用第1次正火，940-950℃保溫2小時，升溫速度每小時200℃左右，保溫2小時候后，出爐空冷；第2次正火，890-900℃保溫2小時，升溫速度每小時150℃左右，保溫2小時候后，出爐風冷；最后650-670℃退火5-6小時，升溫速度每小時200℃左右，保溫5-6小時，爐冷至低于500℃后，出爐空冷。

　　本發明的有益效果是：zg25crnimo鑄造低合金鋼在950℃高溫正火條件下，奧氏體再結晶，消除混晶組織，奧氏體成分均勻化,使遺傳組織重新再結晶。在900℃高溫正火條件下，晶粒細化，所以zg25crnimo鑄造低合金鋼經2次高溫正火后，遺傳組織基本消除，同時使偏析部位的應力得到有效釋放，使試驗鋼調質后的綜合性能得到提高；而670℃退火使珠光體區內更完全的分解，使晶粒細化，得到平衡組織為鐵素體和珠光體的基體組織，消除了遺傳組織，晶粒進一步細化。得到平衡狀態的的組織的zg25crnimo鑄造低合金鋼，經過調質處理后，其性能也是最優的，低溫沖擊也是最高的。

　　附圖說明

　　圖1為來料試塊金相檢驗圖（zg25crnimo鑄態組織500倍）。

　　圖2為試樣采用在880℃保溫2小時正火預處理后金相檢驗圖。

　　圖3為試樣先采用第1次950℃保溫2小時高溫正火，然后再進行第2次900℃保溫2小時高溫正火預處理后金相檢驗圖。

　　圖4為試樣采用第1次正火，950℃保溫2小時，保溫2小時候后，出爐空冷；第2次正火，900℃保溫2小時，保溫2小時候后，出爐風冷；最后670℃退火5-6小時，保溫6小時，爐冷至低于500℃后，出爐空冷后試塊金相檢驗圖（zg25crnimo鐵素體+珠光體500倍）。

　　圖5為zg25crnimo鑄造低合金鋼870℃保溫2小時，調質后的顯微組織。

　　圖6為zg25crnimo鑄造低合金鋼950℃保溫2小時，一次正火900℃保溫2小時二次正火，調質后的顯微組織。

　　圖7為zg25crnimo鑄造低合金鋼950℃保溫2小時，一次正火900℃保溫2小時900℃保溫2小時二次正火，670℃退火保溫6小時調質后的顯微組織。

　　具體實施方式

　　下面結合附圖和具體實施方式對本發明進一步說明。

　　試驗鋼為zg25crnimo鑄造低合金鋼的附鑄試塊，標準符合gb/t3077-99的規定，化學成分如表1所示。將試驗鋼按照1、2、3號進行編號，分別進行以下試驗。1號試樣采用常規正火+調質，即首先將試驗鋼在880℃保溫2小時正火預處理，然后再進行調質；2號試樣先采用第1次950℃保溫2小時高溫正火，然后再進行第2次900℃保溫2小時高溫正火，最后再進行調質；3號試樣采用第1次正火，950℃保溫2小時，升溫速度每小時200℃左右，保溫2小時候后，出爐空冷；第2次正火，900℃保溫2小時，升溫速度每小時150℃左右，保溫2小時候后，出爐風冷；最后670℃退火5-6小時，升溫速度每小時200℃左右，保溫6小時，爐冷至低于500℃后，出爐空冷；再進行870℃保溫4小時，于18-23℃水中淬火，小于100℃出水空冷；最后590℃保溫8h進行高溫回火。試驗鋼熱處理工藝參數如表2所示。

　　表1試驗鋼的化學成分（質量分數，%）

　　表2試驗鋼的熱處理工藝參數

　　對熱處理后的試驗鋼檢測力學性能和檢驗金相顯微組織：

　　試驗鋼的拉伸性能測試按照gb/t228.1-2010?金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法?在拉伸試驗機css-88300）上進行，低溫沖擊任性試驗按照gb/t229-2007?金屬材料夏比擺錘沖擊試驗發放?在擺錘沖擊試驗機（jb-300b）上完成，其中缺口類型為v型,深度尺寸為2mm。試驗鋼的顯微組織分析采用光學顯微鏡（wy-2000型倒置金相顯微鏡）進行觀察。

　　實驗結果：

　　1、對試驗鋼的來料取樣觀察顯微組織，1、2、3號試樣均從同一塊來料取樣，其顯微組織如圖1所示。其組織構成為：細晶粒鐵素體及向晶內生長位向分布針狀鐵素體+晶內針狀鐵素體+珠光體。

　　2、預處理后顯微組織

　　采用不同預處理工藝后，1號試驗鋼的顯微組織如圖2所示；2號試驗鋼的顯微組織如圖3所示；3號試驗鋼的顯微組織如圖4所示。

　　3、調質后顯微組織

　　經過不同預處理工藝處理后的1、2、3號試驗鋼，最后都經過相同的熱處理工藝-調質工藝，即870℃保溫4小時，在20℃左右的水介質中淬火10分鐘左右，試樣表面溫度低于50℃時，將試樣拿出空冷，在590℃保溫8小時進行回火處理，然后空冷。采用不同的預處理工藝，但采用相同的調質工藝，1、2、3號試驗鋼的顯微組織如圖5、圖6、圖7。

　　4、結果：通過調質后的金相組織分析可以看出，1號試樣調質后的組織為索氏體+少量位向分布的針條狀鐵素體，晶粒度也比較粗大7級；2號試樣調質后的組織為索氏體+極少量針條狀鐵素體，晶粒度8級；3號試樣調質后的組織為均勻細小的索氏體+極少量先共析鐵素體，晶粒度9級。

　　5、試驗鋼1、2、3號的力學性能試驗結果如表3所示：

　　表3試驗鋼1、2、3號的力學性能試驗結果

　　表4試驗鋼美國標準與制造商標準比較

　　通過表3和表4可以看出，樣號3綜合性能最佳，尤其低溫沖擊性能最優，很好的滿足了制造商對低溫性能的要求。

　　6、總結：

　?。?）zg25crnimo鑄造低合金鋼在常規正火（≤900℃）條件下，基體組織中位向針條狀鐵素體遺傳組織依然存在，試驗鋼調質后的基體組織中這種遺傳組織對綜合性能影響較大，特別是對低溫沖擊的較大；

　?。?）zg25crnimo鑄造低合金鋼在一次高溫正火（950℃）條件下，奧氏體再結晶，奧氏體成分均勻化，使遺傳組織重新再結晶，位向針條狀鐵素體遺傳組織被分解消除，但此時晶粒比較粗大；在二次高溫正火（900℃）條件下，重新奧氏體化，使晶粒細化，試驗鋼調質后得到平衡狀態的的組織，綜合性能較好，有利于低溫沖擊的提高；