热处理工艺对Q235钢淬火硬度的影响

陆幼霞　巫民敬　冷令　亓海全

【摘 要】通过对轧态Q235钢进行不同工艺参数的渗碳处理，研究了工艺参数对Q235淬火硬度的影響。结果表明，渗碳处理能够明显提高Q235钢的淬火硬度，最高达到70HRC；活性炭和木炭两种渗碳剂对淬火硬度有一定的影响，木炭对硬度提高略明显。

【关键词】固体渗碳；Q235；淬火硬度

Q235钢是应用广泛的一类工程结构材料，具有适中的强塑性配合及良好的焊接性能。为了研究不同强化方式对钢硬度的影响，本文采用渗碳、淬火、形变等工艺对Q235钢进行了处理，分析了不同工艺及参数条件下钢的淬火硬度变化。

1 实验材料及过程

本文研究对象为商用Q235钢，采用不同比例的活性炭、木炭粉、催渗剂（CaCO3粉末、BaCO3粉末、Na2CO3粉末等混合）配制成渗碳剂，将试样放置在氧化铝坩埚内并用常见泥土密封，最后利用箱式炉进行固体渗碳。

实验共分六组进行，具体工艺见表1。

2 试验结果与讨论

经不同工艺及工艺参数处理的6组试样淬火硬度见表2所示。由表可知，Q235钢经渗碳、淬火及形变加工处理后，硬度发生了明显提高，淬火硬度值均在60HRC-70HRC之间。采用不同的渗剂对钢的淬火硬度影响明显，1～3组的硬度（平均为HRC68）比4～6组的硬度（平均为66HRC）高2HRC左右，可知采用木炭作渗碳剂时较活性炭提高硬度的作用更为明显，这可能与活性炭与木炭相比分解活性碳原子的能力较低有关。通过对比第2组和第3组可知，锤击方式产生的微量形变对Q235钢的淬火硬度不产生影响。此外，渗碳时间对Q235钢的淬火硬度影响不大。

3 结论

通过对Q235钢进行不同工艺及工艺参数的渗碳处理发现：

1）渗碳处理可明显提高Q235钢的淬火硬度，最高可达70HRC；

2）渗碳剂是影响Q235钢淬火硬度的关键因素，木炭作渗碳剂的效果优于活性炭；

3）保温时间、后续形变对Q235钢淬火硬度的影响很小。

值得指出的是，本试验的渗碳剂、淬火介质、渗碳坩埚乃至密封材料均由本科生采用十分简易、低廉且易获取的方式进行粉碎、配制等工序完成，实验结果却十分理想，故本试验可以为不具备气体渗碳、离子渗碳等能力的相关高校的金属材料工程专业开展化学热处理实验教学提供一定的参考。

【参考文献】

[1]王顺兴.金属热处理原理与工艺[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2009.

[2]刘永铨.钢的热处理[M].北京：冶金工业出版社，1981.

[3]姜江，彭其风.表面淬火技术[M].北京：化学工业出版社，2006.

[4]许天己.钢铁热处理实用技术[M].北京：化学工业出版社，2005.

[责任编辑：朱丽娜]