正火能合理調(diào)整工件內(nèi)部的微觀缺陷，細(xì)化晶粒，提高綜合力學(xué)性能，而且正火工藝比較低廉，通常采用正火對(duì)8620 進(jìn)行預(yù)備處理。鑒于現(xiàn)今対8620 合金鋼的正火處理存在一些問(wèn)題，如魏氏組織的存在，大塊珠光體組織以及晶粒不均勻等影響產(chǎn)品使用壽命。從常規(guī)工藝入手，通過(guò)改變等溫時(shí)間和冷卻速度，找出各自影響的結(jié)果，尋求優(yōu)化工藝，從而消除金屬工件熱處理過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
8620 合金鋼是美國(guó)鋼號(hào)與國(guó)內(nèi)20CrNiMo 相當(dāng)，屬于優(yōu)質(zhì)本質(zhì)細(xì)晶粒合金鋼。8620 合金鋼在國(guó)內(nèi)被廣泛用于齒輪軸、階梯軸等生產(chǎn)中，由于工件是由鍛造成型，高溫狀態(tài)使得工件晶粒粗大和組織不均勻， 為了使工件得細(xì)化均勻的組織并為以后滲碳工藝做準(zhǔn)備， 要對(duì)其進(jìn)行正火預(yù)處理。但在實(shí)際生產(chǎn)中的金相組織常伴有魏氏組織以及大塊珠光體組織，在此，特對(duì)其工藝進(jìn)行改進(jìn)研究。
8620 鋼常用的工藝程序：
鍛造→正?；鸹蛲嘶?為以后做準(zhǔn)備)→粗機(jī)加工→半成品加工→滲碳或碳氮共滲和淬火→回火
在鍛造時(shí)加熱最高溫度1 245 ℃， 當(dāng)煅件溫度降低到約為900 ℃以下時(shí)應(yīng)停止鍛造。若要使鋼正?；思訜岬?25 ℃，然后空冷。
1、正火工藝研究
1.、 魏氏組織
工業(yè)上將具有先共析片(針)狀鐵素體或針(片)狀滲碳體加珠光體組織都稱為魏氏組織。前者為α-Fe 魏氏組織，后者為滲碳體魏氏組織。
1.2、黑塊
黑塊是奧氏體在冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的偽共析組織， 在A1 點(diǎn)以下， 隨著過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變溫度的降低，亞共析鋼中先共析鐵素體，當(dāng)過(guò)冷到一定溫度時(shí)不再析出鐵素體。在這種情況下，過(guò)冷奧氏體全部轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w組織，但合金成分并非共析成分，故成為“偽共析組織”。只有在A1 點(diǎn)以下，在GS 線和ES線的兩條延長(zhǎng)線之間。過(guò)冷奧氏體溫度越低，偽共析程度越大。
1.3、硬度與冷速的關(guān)系
冷卻速度不一樣，鋼發(fā)生固態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度也不一樣，得到的組織也有很大差異，一般來(lái)說(shuō)冷卻速度越快，鋼轉(zhuǎn)變的溫度越低，轉(zhuǎn)變后得到的組織硬度也越高。比如珠光體型組織的層片間距就隨形成溫度的降低而變小,硬度會(huì)相應(yīng)提高。
1.4、等溫轉(zhuǎn)變曲線與連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線
在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，熱處理的冷卻多采用連續(xù)冷卻，已得到相應(yīng)的組織，例如8620 鋼目的是得到珠光體和鐵素體。過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖又稱CCT 曲線，它是通過(guò)測(cè)定不同冷卻速度下過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變量獲得的。A—奧氏體，F(xiàn)—鐵素體，B—貝氏體，M—馬氏體;Ac3 為825 ℃，Ac1 為745 ℃。在925 ℃奧氏體化，晶粒度9 級(jí)。
3、結(jié)論
通過(guò)對(duì)8620 鋼的正火工藝系統(tǒng)研究，可以看出正火工藝的等溫時(shí)間與風(fēng)冷時(shí)間等參數(shù)對(duì)試樣最終組織和性能的影響較大。組織的好壞也直接影響到試樣的性能。晶粒晶界不清晰通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知是由于在等溫爐里等溫時(shí)間不夠長(zhǎng)，組織轉(zhuǎn)變不完全。魏氏組織則是由于風(fēng)冷時(shí)間和強(qiáng)度決定： 一般冷卻越大魏氏組織越多。由于冷卻速度影響試樣中珠光體的片層間距，冷速越大片層間距越小，片層間距越小材料的硬度越大。
