35CrMo钢拉杆显微组织与性能

【摘要】介绍了35CrMo钢拉杆显微组织与性能的关系。研究了带状偏析、网状铁素体、粗大晶粒等组织状态对力学性能的影响。采用金相法分析了钢拉杆校直出现断裂的原因。鉴于原材料存在带状组织偏析，平镦加热组织粗大、铁素体网状分布等组织缺陷，在拉杆淬火加热前应增加一道正火或退火工序。通过细化晶粒，消除网状铁素体和带状组织，可进一步提高拉杆的力学性能。

[中图分类号]   TG             [文献标识码]  A       文章编号：

关键词 组织；性能；失效分析

Microstructures and Properties of the pulling pole of 35CrMo Steel

SUN Wei-lian　YANG Yu-ying

Electronic-mechanical Engineering Institute, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001

【Abstract】In this paper, the relation of microstructures and properties of the pulling pole of 35CrMo steel was introduced. The effect of banding segregation, netted ferrite, and coarse grain of 35CrMo steel on mechanical properties was studied. Adopted to metallographic method，the reason of fracture of the pulling pole of steel during straightening was analyzed. Because that the raw materials have some microstructure defects such as banding segregation, coarsened grains and networked ferrite .A normalizing or anneal process should be added before quenching to refine grains, eliminate the networked ferrite and banding microstructures for the pulling pole, so that the mechanical properties of the material can be improved further.

【Key words】microstructure; Properties; failure analysis

 

　 钢拉杆应用于大型建筑的框架结构。根据技术要求,钢拉杆的抗拉强度s_b≥750Mpa,屈服强度s_s≥ 550Mpa，伸长率d≥17%,断面收缩率y≥50%,冲击韧度A_K≥50J。为了满足强度、延伸率、断面收缩率和冲击功要求，钢拉杆选用35CrMo钢，直径为100mm，长度为6m。拉杆连接采用螺纹连接方式，在钢拉杆的两端，通过加热和平镦工艺使其直径达到120mm。加工好螺纹后，拟选用850℃加热淬火，

收稿日期：

作者简介：孙维连（1957—）河北保定人，河北农业大学教授，研究方向：表面工程，工程材料组织与性能。发表论文40余篇。联系电话：0312-7521580,13703221896,bd999@eyou.com

550℃回火的热处理工艺达到其强度等技术要求。热处理后对该材料的试件进行了拉伸试验和冲击试验,试件的拉伸强度、延伸率、断面收缩率达到技术要求,但冲击韧度不足。另外，在钢拉杆镦粗过程中，出现了弯曲变形。为了校直拉杆，采用1000吨压力机校正时，拉杆在变径处出现断裂，见图１。

为了寻找失效原因和解决塑性、韧性低的问

题，对拉杆的原材料、热处理工艺和热处理前后的金相组织进行了分析。

图１　钢拉杆断裂形貌（宏观照片0.5×）

Fig.1 Fractural morphology of the steel-pulling pole

(macrograph  0.5×)

1．材料与试验方法

1.1原材料化学成分分析

用化学滴定法分析原材料化学成分并对比国家标准GB/T3077，其结果如表1所示。

表１　35CrMo 钢原材料化学成分（质量分数％）

Table 1 chemical composition of 35CrMo steel

C         SI       Mn       Cr        Mo        S        P

标准成分  0.32-0.40  0.17-0.37  0.40-0.70  0.80-1.10  0.15-0.25   ≤0.035   ≤0.035 化验成分   0.40       0.31      0.55     1.05       0.21       0.008     0.018

1.2金相试样制备

用金属带锯机在原材料和平镦后、校直断裂件上取样，取样部位：距中心25mm处沿纵、横截面取样。用Q-100试样切割机在热处理后的试件沿纵、横截面取样。用DMP-3A10自动研磨抛光机制备金相试样，并用硝酸酒精溶液腐蚀出金相组织。