【摘 要】
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近年来我国高速铁路建设取得了巨大的成就,60Si2CrVAT弹簧钢作为提速列车转向架的专用弹簧钢,如何提升其力学性能和使用寿命一直被广泛关注。本文主要通过激光扫描共聚焦显微镜对热处理过程进行模拟,并据此制定进行了高温直接淬火和降温淬火两种热处理工艺,借助光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）和万能拉伸机等手段,研究了不同奥氏体化工艺下该钢的组织变化规律及其对性能的影响,
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近年来我国高速铁路建设取得了巨大的成就,60Si2CrVAT弹簧钢作为提速列车转向架的专用弹簧钢,如何提升其力学性能和使用寿命一直被广泛关注。本文主要通过激光扫描共聚焦显微镜对热处理过程进行模拟,并据此制定进行了高温直接淬火和降温淬火两种热处理工艺,借助光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）和万能拉伸机等手段,研究了不同奥氏体化工艺下该钢的组织变化规律及其对性能的影响,主要得出以下结论:通过共聚焦显微镜模拟热处理过程,得到了组织随奥氏体化温度变化的规律。当奥氏体化温度较低时,冷却后的组织为珠光体与马氏体的混合组织,随着奥氏体化温度的升高,珠光体的片层间距变细,组织逐渐全部转变为马氏体,并有粗化的倾向,样品硬度升高。经过高温阶段保温后的缓冷降温处理,晶粒尺寸变得更加均匀。高温直接淬火结果表明:材料的组织从边部到心部略有粗化,不均匀性加重。随着加热温度的提升,钢的奥氏体晶粒略微减小后增大;整体组织有所粗化,均匀性变差,钢的强度随着淬火温度的升高有所提升,断后伸长率略有下降,断面收缩率在组织分布最不均匀时最低。高温阶段保温一段时间后使样品缓慢冷却至目标温度再淬火（降温淬火）的结果表明:在960℃保温30min后缓慢降温到目标温度后淬火时,试样边部、中部和心部的组织偏析和不均匀现象减弱,在990℃保温30min并经历大梯度的降温到目标温度后,样品的组织均匀性最好,能显著提升屈服强度和抗拉强度,获得最大断面收缩率。60Si2CrVAT弹簧钢在990℃保温30min后缓慢降温至900℃后淬火加430℃回火1h,能获得综合力学性能最好,屈服强度达到1735.3MPa,抗拉强度达到2118.7MPa,断后伸长率为13.9%,断面收缩率为26.9%。
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