【摘要】：本文目的是研究高碳合金鋼等溫淬火和回火以后的組織和力學性能。通過組織和力學性能進行分析,確定最佳的等溫淬火和回火工藝。利用DIL–402C型熱膨脹儀測定本試驗鋼的Ac1和Ac3,利用Gleeble–3800型熱模擬試驗機測量出試驗鋼經過冷奧氏體化以后預變形后的Ms點以及不同溫度等溫的保溫時間,根據模擬數據制定出相應的等溫淬火工藝。采用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡和X射線衍射儀對不同溫度等溫淬火試樣進行相組成和組織形貌分析,對淬火試樣進行沖擊、硬度和拉伸等力學性能測試,確定最佳等溫淬火工藝。對性能較差的一組等溫淬火試樣進行不同溫度回火組織觀察以及力學性能測試,確定該試樣的最佳回火工藝。試驗結果表明,試樣鋼相變點Ac1、Ac3和Ms分別為780℃、820℃和210℃;實驗鋼在240320℃等溫淬火后,試樣的組織由板條狀貝氏體鐵素體、薄膜狀和塊狀殘余奧氏體組成。隨著等溫淬火溫度的升高,殘余奧氏體含量增多,同時出現了大量的塊狀殘余奧氏體。從測定的力學性能分析,隨著等溫淬火溫度的升高,沖擊功和延伸率先升高后降低;硬度、抗拉強度和屈服強度都逐漸降低。將320℃等溫淬火得到的材料進行250450℃的保溫1h回火熱處理后,試樣的組織由板條狀貝氏體鐵素體、薄膜狀和塊狀殘余奧氏體組成。在所研究的回火溫度范圍內,沖擊功逐漸降低;硬度維持不變;抗拉強度先降低后升高;屈服強度和延伸率都是先升高后降低。綜上,260℃等溫淬火工藝最佳,其沖擊功為44J,硬度值為55.71.3HRC,抗拉強度和屈服強度為2162MPa和1243MPa,延伸率為11.14%,強塑積為24084MPa%;300℃回火工藝最佳,其沖擊功為47.5J,硬度值為49.40.8HRC,抗拉強度和屈服強度為1718MPa和1331MPa,延伸率為19.33%;強塑積為33209MPa%。