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热处理对钢材的性能影响很大,而淬火作为热处理工艺中重要的一项,对最终材料的质量、性能等起着非常大的作用,因此一直是研究的热点。气雾是一种新型的淬火介质,具有很多优点。其冷却范围比较广,在空冷和水冷之间,既保证了钢板的冷却速度大于临界淬火冷却速度,又不会过于剧烈,淬火后的工件变形小。而且气雾是由水和气体组成的,不但能耗低而且无污染。另外,气雾喷射区域呈面状,淬火冷却比较均匀。而硼钢22MnB5是一种使用比较普遍的低碳钢,化学成分虽然简单,但淬火性能非常优良,值得进一步推广使用。因此对气雾淬火硼钢22MnB5的研究具有重要的意义。本文以气雾作为淬火介质对硼钢22MnB5进行淬火实验研究。首先对气雾淬火硼钢22MnB5的基础性能进行了研究。结果表明:气雾淬火后硼钢22MnB5的硬度有很大提高,且金相组织为板条状马氏体;气雾淬火硼钢22MnB5的淬透性好,淬透性曲线有明显的三个阶段;与其他淬火介质的对比分析发现,气雾的冷却能力比空气、风都好,相对于水,气雾的冷却能力差一些,但是经两者淬火后的钢件的力学性能差别不大,且气雾淬火后钢件变形小,因此气雾淬火后的钢件具有比较好的综合性能。在此基础上,以硼钢22MnB5的硬度为指标对热处理工艺参数进行了优化。正交实验优化的结果是,当加热温度为900℃,保温时间为5min,气雾开始淬火温度为700℃时,硼钢22MnB5的硬度达到最大值539.7HV;响应曲面实验表明,气雾淬火后,在一定工艺参数范围内,硼钢22MnB5的硬度最高值是532.02HV,对应的加热温度是896.10℃,保温时间是6.55min,开始淬火温度是720.91℃。最后,研究了气雾喷射高度、气雾喷射角度两个气雾喷射工艺参数对淬火后硼钢22MnB5力学性能分布的影响规律。实验表明,随着喷雾高度的增大,淬火钢板有效硬化区域面积先基本不变,然后开始下降,达到局部极小值后开始增大,达到局部极大值后又开始降低,至没有影响范围;在气雾喷射角度变化时,随着喷射角度的增大,钢板硬度分布尺寸不均匀性先增大,达到最大值后,开始减小。而硬度分布不均匀性随着喷射角度的增大而一直增大。另外,随着喷雾角度的增大,钢板的有效硬化区域面积先增大,在喷射角度为20o时达到最大值,然后开始变小。