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通过热处理实验、力学性能检测、光学显微镜和透射电子显微组织分析,X射线衍射等研究了热处理工艺对新型贝氏体渗碳钢组织和力学性能的影响,采用热轧-热穿法完成了新型贝氏体中空钢的制造,研究了贝氏体中空钢的渗碳温度和渗碳后热处理对渗层组织和硬度的影响,并进行了新型贝氏体钢与22CrNi3Mo钢的摩擦焊实验。实验结果表明,新型贝氏体钢随着正火加热温度的提高,强度和硬度降低,冲击韧度提高,最佳的正火加热温度范围为900-920℃,获得的力学性能为:HRC39~41,σb1149~1189MPa,AKv50~52J,σ511~12%,ψ49~51%.随着淬火温度的提高,实验材料的强度、硬度有缓慢下降的趋势,900℃加热冲击韧度出现峰值,最佳的淬火温度为900℃,获得的力学性能为σb=1488MPa,δ5=10%,ψ=58/%,AKV=37J,HRC=43.不同加热温度正火低温回火,材料组织为贝氏体铁素体和奥氏体组织,奥氏体分布在贝氏体铁素体板条之间,不同温度加热淬火低温回火,实验材料的组织为回火马氏体和奥氏体组织,奥氏体分布在马氏体板条之间。920℃正火不同温度回火,随着回火温度提高,实验材料的强度、硬度呈降低的趋势,350℃以下回火,实验材料具有较高的冲击韧度,超过350℃回火,冲击韧度下降,500℃出现贝氏体回火脆性,超过500℃回火冲击韧度提高。920℃正火350℃,随着回火时间的延长,抗拉强度有上升的趋势,8-10h回火贝氏体钢具有最佳的强韧性配合。通过热穿-热轧法进行新型贝氏体中空钢的生产,生产的贝氏体中空钢表面质量良好,具有优良的热加工性能。热穿-热轧法生产的贝氏体中空钢实体取样920℃空冷+200℃回火热处理后的力学性能为:σb(MPa)≥1496,65(%)≥12,ψ(%)≥47,AKU(J)≥76,性能满足FF710钢性能要求(σb(MPa)≥1470,65(%)≥9,ψ(%)≥45,AKU(J)≥63),能够作为钎钢材料。新型贝氏体中空钢随着渗碳温度的提高,渗碳后空(风)冷表面硬度降低,不同温度渗后碳空(风)冷,200℃低温回火,渗层最外组织为高碳回火马氏体+残余奥氏体,过渡区组织为回火马氏体+贝氏体+残余奥氏体,心部组织为贝氏体铁素体+残余奥氏体,920℃渗碳后空(风)冷,试验材料表面的硬度最高,HRC62.5,渗层组织较细。最佳渗碳及热处理工艺为:920℃渗碳+680℃空冷+860℃空冷+200℃回火。贝氏体钢与22CrNi3Mo钢摩擦焊后不热处理,焊接接头的显微硬度呈“凸”型分布,焊缝区硬度最高。焊后正火低温回火热处理后的焊缝区的硬度和母材硬度相差不大,摩擦焊后正火低温回火焊接接头具有良好的强韧性。摩擦焊后不热处理的焊缝区组织为板条贝氏体和少量的奥氏体,熔合区结合良好,热处理后焊缝明显,热影响区、基体组织均为板条状贝氏体以及少量的奥氏体。