低碳钢水淬后的组织主要为条状马氏体,具有较高的强度和良好的韧性,这就保证水淬不会开裂,但这种组织不稳定,具有向稳定的铁素体和渗碳体的两相混合物组织转变的倾向。在500～600℃范围内进行高温回火,这样基体发生回复和再结晶,碳化物也得到充分球化,基本消除钢的淬火应力,最终得到回火索氏体,故其具有良好的综合力学性能。包钢生产的车桥用管XCQ16-1,用户在对其进行热处理后,发现管体存在组织异常、部分晶粒粗大及硬度不均匀等问题,为此对其进行了原因分析并提出了改进方案。

工艺因素的改进方案:淬火加热温度(870±10)℃、保温20min进行水淬,回火温度(550±10)℃之间、保温65min进行空冷,淬后水温不应超过30℃。

设备因素的改进方案:采取浸淬+内轴向喷射水方式,浸淬的同时既向钢管内孔喷射高压水,又在钢管的另一端采用强制排水措施,将钢管内蒸汽膜去除,实现均匀而高效的冷却。

经过对后续车桥用管XCQ16-1热处理的生产跟踪检测,材质的组织均为回火索氏体、晶粒度均在8.0级以上,且不存在混晶现象,硬度不均匀的问题也得到明显改善,这说明改进方案切实而有效。