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　　答：调质nm400耐磨钢板一般都是采用锻件制造。大件的热处理分为锻后热处理和最终热处理两类。

　　(1)锻后热处理。主要目的是防止锻件产生白点，同时完成细化和均匀组织，消除应力，降低硬度。

　　热处理的工艺曲线参考图6-2，图中表示不同钢种锻后防止白点的热处理工艺与过冷奥氏体等温转变曲线的关系。

　　对于碳钢及低合金钢，采用图6-2(a)工艺，使奥氏体在620～660℃保温去氢，然后缓冷。

　　对于中、高合金钢，采用图6-2 (b)工艺，使奥氏体在280～320℃能较快地转变为贝氏体组织，同时排除锻件表面的一部分氢，然后升温到580～660℃，升温速度≤80℃/h，使贝氏体组织中的氢因温度上升而很快逸出。冷却速度控制在≤50℃/h。

　　对于一些高合金钢和截面尺寸较大以及较重要的锻件，采用图6-2 (c)工艺，工艺中有一次重结晶，其目的是减少锻件的残余应力，细化晶粒和减小过冷奥氏体的稳定性，使氢在整个截面上分布更均匀，促使奥氏体迅速转变，因而可降低锻件对白点的敏感性。工艺中升温速度≤80℃/h，冷却速度控制在≤50℃/h。

　　(2)大件最终热处理一调质热处理。大型锻件由于铸造的化学成分严重不均，特别是碳的偏析比较严重，偏析条纹内某些元素的富集也十分严重。即使采用反复镦粗和中心压实，仍然不能解决钢锭芯部缺陷。锻后多次正火，也不能完全消除。

　　①热处理加热温度与保温时间：考虑到碳和合金元素的偏析，大型锻件的奥氏体化温度应比按该钢号平均成分所定的温度稍高，以利于碳和合金元素的溶解以及奥氏体成分的均匀化。但提高奥氏体化温度增加了在随后冷却中的开裂倾向。

　　为此，分别制定奥氏体化温度和淬火温度的工艺是合理的。奥氏体化温度可高一些，在此温度下保温，可保证珠光体完全转变，合金元素充分溶解以及奥氏体成分均匀，然后使奥氏体化温度降低到淬火温度。可采取两种方式：一种是空冷预冷，空冷时间根据工件钢种和截面而定，一般不使工件表面温度低于Ac3;另一种是使炉温尽快降温到不低于Ac3的温度，并在此温度下适当保温，保证零件一定深度内的温度有所降低。前一种方法空冷时间很难掌握，仅在表面进行降温，表层以下相当深度的温度不能降低，而且大型锻件的截面大小相差悬殊，大截面处的表面温度还未降低，中小截面处的温度已降低过低，影响制品性能。

　　(a)碳钢及低合金钢;(b)中合金钢;(c)高合金钢

　　加热保温时间：在nm400耐磨钢板钢件表面温度达到温度后计算保温时间，按加热系数0. 6～1. 2h/100mm。

　　加热过程的升温速度也十分重要，为防止加热开裂，加热速度一般在30～100℃/h。

　　大截面工件或高合金钢，入炉温度应该小于450℃，升温过程中进行一次600～680℃预热或二次预热450～500℃、600～680℃的方式，减少工件内部和外部温差。

　　淬火加热的保温时间：保温时间必须足够，让碳化物充分溶解到奥氏体中，并完成奥氏体均匀化。在盐浴炉中的加热时，碳钢的加热系数为0. 25～0.4min/mm，低合金调质钢为0.3～0.5 min/mm，在空气电阻炉中加热碳钢的加热系数为1～1.2 min/mm，低合金调质钢为1.2～1. 5min/mm。

　　大件淬火，在空气电阻炉中加热保温时间确定方式如下：对碳钢和低合金钢以及低淬透性钢，没有预热的直接加热工艺中，按照工件的有效厚度每100mm加热保温0.8～1.2h估算，在分段预热的加热淬火工艺中，按有效厚度每100mm加热保温0.6～0.8h估算。对于合金元素较多的钢种，在直接加热时，按有效厚度每100mm保温1.1～1. 5h估算，分段预热的淬火加热工艺时，则按有效厚度每100mm加热保温0.8～1h估算。

　　②淬火冷却及冷却介质选择：在确定大锻件终冷温度时，必须考虑成分的偏析，控制锻件表面终冷温度时，则在马氏体或贝氏体等希望的组织的转变点以上的一定的温度范围就结束冷却，以防止部分区域的超前转变。

　　a.冷却方式：根据钢的淬透性曲线和工件的尺寸以及技术要求，合理地选择冷却介质和冷却方式。一般来说，碳钢用水淬火或水油双液淬火，小尺寸的合金钢选用油冷淬火，合金元素较多的钢可以采用风冷或较缓和的冷却方式。对于较大有效厚度的合金钢材料需要采用水淬油冷的方式淬火或水空气间歇冷却方式。

　　工件的预冷也是淬火冷却的一个关键工序，预冷时间借助与连续冷却相图和工件的温度色泽来判定。

　　淬火时不应该成堆放入冷却槽，防止工件冷却不均匀或过大的淬火变形。

　　b.冷却时间：中小件冷却时间的确定可按下文参考。大件的冷却时间由于质量效应的作用，在冷却过程中截面上的温差相差很大，例如，Φ850mm的大件从880℃空冷，2h后表面和心部温差达到200℃;从880℃油冷，2h后表面和心部温差达到400℃。因此，大件热处理时会产生很大的应力，加上温差导致工件表面和心部的相变不同时进行，造成大件在截面上从心部到表面的组织不同，心部形成珠光体，表面形成马氏体，产生性能差异。这些特点决定了大件调质和中小件有所不同。

　　决定冷却时间时，理论上依据图2-13(不同直径棒料分别在水、油和空气中冷却时间冷却曲线图)，并结合相应钢中的连续冷却曲线图。

　　采用水冷、油冷、水-油双液冷却、水-空气-水、油-空气-油等冷却方法。水-空气-水淬火方法的时间是第一次水冷必须保证工件表层在珠光体转变区域以下温度，冷却时间为0.3～0. 5min/100mm，然后再空冷，空冷时间不少于1.5～2.0mm。空冷时以保证表面温度不超过回火温度，以后每次逐次减少水冷时间，延长空冷时间。大件淬火冷却公式(6-1)：

　　在冷却介质中的冷却时间t(s)可以按下式计算：

　　t=a×D (6-1)

　　式中α-冷却系数，s/mm，水冷时取1.5～2;油冷时取9～

　　13;水-油双液淬火时水中冷却系数取0.8～1、油中

　　取7～9;

　　D-工件的有效厚度，mm。

　　淬火之后转回火工序的时间需要根据连续冷却曲线或等温冷却曲线来确定，大件淬火必须注意完成淬火或淬火冷透是不同的概念，淬火之后必须立即回火，回火的加热速度也必须缓慢。

　　③回火

　　a.回火温度：回火温度根据硬度要求来确定，一般在500～650℃选择，获得回火索氏体组织，这种组织的强度和韧性适中。常用的调质nm400耐磨钢板的硬度要求与回火温度的关系见表6-1。

　　合金钢零件的硬度要求和碳钢相同时，其回火温度要高于碳钢的回火温度。确定回火温度时应该考虑工件的三要素：材料牌号、尺寸、质量以及工件的装炉量和回火炉型。

　　表6-1 常用的调质钢的硬度要求与回火温度的关系

　　2.淬火冷却方式：①水冷油淬;②水淬火;无标注为油冷淬火。

　　b.回火时间：回火应该在有强制空气循环装置的电炉中回火，一般取加热保温系数1.5～2.0 min/mm，中小型工件取上限，大件的保温系数取下限。

　　c.回火后冷却：有高温回火脆性的工件，中小件应该采用油冷或水冷，然后在不引起回火脆性的温度(<450℃)下再进行补充回火，以消除残余应力。对于大件回火之后应该采用缓冷到600～400℃后出炉空冷，不要采用水冷或油冷方式。大件防止回火脆性的方法是在选择材料时考虑，选择含有钨、钼合金元素的钢种。碳钢和含有钨、钼合金元素的工件回火之后可以空冷。

　　d.补充回火：对于回火之后校直的工件，校直之后必须进行一次500～550℃保温2～4h的补充回火，以消除应力。

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