2.4 正火+淬火及回火试件的金相分析
将有带状组织的原材料进行正火处理，正火后的金相组织为等轴晶粒的铁素体和珠光体，晶粒度6级。采用加热850°C淬火,经550°C回火后得到均匀的索氏体组织，形貌见图６。显微硬度362HV（39HRC）。
图６正火+淬火+回火后的试件金相形貌（500×）
Fig.6 Original microstructure of sample after normalizing + quenching and tempering
2.5 拉伸和冲击试验结果
在原材料上取样，加工出拉伸试样和冲击试样，热处理后（直接淬火及回火，正火＋淬火＋回火）进行拉伸和冲击试验。
表2试样热处理后拉伸与冲击实验数据（平均值）
Table 2 Experimental data on pull test and impact test of the samples after heat treatment (average data)
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工艺 sb ss d5 y AK
编号 Mpa Mpa % % J
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1 750 550 17 50 50
2 820 615 17.5 60 40
３ 1200 950 18 65 100
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注：1；钢拉杆的技术要求2直接淬火及回火试样；
3.正火＋淬火＋回火试样
３．讨论
35CrMo钢在高温下具有高的持久强度和蠕变强度，低温韧性好，具有高的静强度、冲击韧性和较高的疲劳强度，淬透性良好，无过热倾向，淬火变形小，冷变形时塑性尚可，切削性能一般，但有第一类回火脆性。焊接性能不好。
3.1 该钢拉杆原始组织沿轧制方向(试样的纵截面)存在较严重的带状组织。该状态对材料的塑性和韧性有较大的影响（各向异性）。直接淬火和回火后，试样的纵截面仍保留明显的带状特征，黑白条状区域明显（图５），组织显微硬度出现差异。根据组织形貌和显微硬度可断定，出现黑、白区是碳浓度分布不均匀，从而造成硬度不同。这表明直接采用淬火回火工艺并不能消除带状缺陷，并对性能会产生不利的影响。试验表明，在淬火前增加一道正火工序，可消除带状缺陷(图6)。
3.2 校直过程中，钢拉杆变径处断裂主要由于平镦前局部加热温度过高（工件表面氧化皮严重），造成组织粗大，晶粒度达到2级，脆性增大。组织中铁素体呈网状分布（图４），有轻微的魏氏组织形貌，使得晶粒间的强度大大降低，校直时造成沿晶断裂，图１中结晶状断口形貌可以证实这一点。出现此类情况，应采用细化晶粒的退火或正火处理加以解决。
3.3 该材料直接淬火后550℃回火，抗拉强度820Mpa，冲击功仅40J。通过正火处理，消除了带状组织，细化了晶粒。淬火＋回火后，材料抗拉强
度达到1200Mpa, 冲击功达到100J，满足了技术要求。
４．结论
本文所研究的原材料带状组织偏析严重，使材料承载能力具有明显的方向性。原始材料存在带状组织缺陷，调质处理前不进行消除带状组织处理，冲击功不能满足技术要求。平镦前局部加热温度过高，组织中铁素体呈轻微的魏氏组织形貌网状分布，使得晶粒间的强度大大降低，脆性明显增大，是校直时造成了沿晶断裂的主要原因。平镦后增加正火工艺，细化了晶粒、消除了网状铁素体和带状组织，再经调质处理，提高了材料的力学性能，满足零件技术要求。
参考文献
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⑶相瑜才，孙维连 工程材料及机械制造基础（工程材料）M 北京 机械工业出版社 1997.11 70-71
⑷唐汝均，机械工程材料测试手册 M 沈阳 辽宁科学技术出版社 1999.11 102
⑸中国机械工业标准汇编（第二版）金属热处理卷 M 北京 中国标准出版社2002.8 379-385
