31CrMoV9鋼系德國(guó)引進(jìn)強(qiáng)韌兼?zhèn)鋬?yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，主要在調(diào)質(zhì)和滲氮狀態(tài)下應(yīng)用于軸類、齒輪等重要零件。但是，由于其含有高熔點(diǎn)V類難溶碳化物，若熱處理不當(dāng)，也常常達(dá)不到預(yù)想的力學(xué)性能要求。

　　固溶雙細(xì)化工藝是選擇能夠形成單相均勻奧氏體所必要的最低的溫度和最短的時(shí)間或不保溫的條件下進(jìn)行奧氏體化。在此條件下，由于奧氏體的重結(jié)晶使晶粒得到細(xì)化，以及快速加熱情況下鐵素體晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠�(gè)奧氏體晶粒的傾向而使晶粒顯著細(xì)化。

　　某廠先期進(jìn)行了Φ70mm×5000mm31CrMoV9鋼棒料固溶雙細(xì)化工藝調(diào)質(zhì)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果比較理想，工藝運(yùn)行穩(wěn)定。隨后，在此基礎(chǔ)上成功開(kāi)發(fā)了Φ1200mm×Φ1500mm×400mm大型風(fēng)電齒圈固溶雙細(xì)化調(diào)質(zhì)工藝。

　　試驗(yàn)用31CrMoV9鋼的化學(xué)成分見(jiàn)表1。工藝設(shè)備為RQD250×200井式爐，有效加熱區(qū)尺寸為Φ2500mm×2000mm，最大裝爐量15000kg，最高工作溫度1100℃，爐溫均勻性≤±5℃。

　　表1  試驗(yàn)用31CrMoV9鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

　　基本工序?yàn)椋汗倘堋�高溫回火→淬火→回火。固溶雙細(xì)化工藝過(guò)程采用固溶加高溫回火，有效改善材料的組織和化學(xué)成分的均勻性，并獲得均勻的類平衡態(tài)組織，為后續(xù)的調(diào)質(zhì)工序做好組織準(zhǔn)備。淬火工藝采用充分預(yù)熱后快速通過(guò)臨界點(diǎn)的加熱工藝，獲得均勻細(xì)化的奧氏體組織，由于固溶后組織和成分的均勻程度較好，可以最大程度地發(fā)揮合金元素和C的作用，為后續(xù)淬火，做好成分和組織準(zhǔn)備。后續(xù)采用PAG淬火液進(jìn)行淬火，得到晶粒細(xì)小的板條狀馬氏體組織，根據(jù)客戶要求，高溫回火后獲得一定硬度范圍的回火索氏體組織。

　　結(jié)果表明：雙細(xì)化工藝處理可使Φ70mm的棒材完全淬透，高溫回火后組織為回火索氏體Ⅰ級(jí)，晶粒度6.5～7.5級(jí)；經(jīng)固溶雙細(xì)化處理后，國(guó)產(chǎn)31CrMoV9鋼完全可以應(yīng)用于重要的大型機(jī)械零部件，其力學(xué)性能達(dá)到或超過(guò)德國(guó)DIN EN10085標(biāo)準(zhǔn)的要求，并解決了含V鋼切削性能差的問(wèn)題。