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本文采用正交回归方法设计实验方案,研究了原始组织、淬火温度、回火温度对35CrMoA钢亚温淬火强韧性的影响,探讨了其机理。分析了亚温淬火条件下,马氏体与铁素体的含量和形态、奥氏体晶粒度、断口形貌等问题。实验结果表明:(1)原始组织对35CrMoA钢亚温淬火后的力学性能有影响,经过预处理的调质态试样,亚温淬火后的综合力学性能高于热轧态、正火态和淬火态。(2)780～810℃亚温淬火,随着淬火温度的升高,铁素体的量逐渐减少,马氏体的量逐渐增加,35CrMoA钢在800℃淬火时,铁素体的含量和形态达到最佳,具有最高的强度、硬度和韧性。(3)显微组织分析表明:原始组织为热轧态和正火态时,淬火组织中铁素体相呈颗粒状和少量针状均匀分布,组织较为粗大。原始组织为淬火态和调质态时,铁素体相呈针状和少量小颗粒状分布,组织细小,其中,调质态的针状更多且分布更均匀。这是调质态试样的力学性能高于热轧态、正火态和淬火态的原因。(4)晶粒度分析表明:未溶的铁素体阻止了奥氏体晶粒的长大,亚温淬火相对较低的加热温度又减慢了原子的扩散速度,故35CrMoA钢亚温淬火后的晶粒比常规完全淬火的细小。(5)断口扫描分析表明:35CrMoA钢常规调质处理,断口形貌为少量韧窝和准解理,断口较为平整。800℃亚温淬火试样,断口有明显的韧窝,表现出典型的韧性断裂,有效提高了材料的韧性。(6)亚温淬火条件下,马氏体的形态与淬火温度有关。淬火温度对铁素体的含量和形态有影响,使得亚温淬火温度不同时,马氏体的形态发生了变化。(7)热轧态35CrMoA钢800℃淬火、550℃回火后,强度、硬度略低于常规完全淬火,但韧性得到大幅度提高。调质态35CrMoA钢800℃淬火、550℃回火后,不仅强度、硬度略高于常规完全淬火,而且韧性得到大幅度提高。热轧态、调质态35CrMoA钢800℃亚温淬火综合力学性能均优于850℃常规完全淬火。