Q235钢改性综合实验论文孙菲（齐鲁工业大学机械与汽车工程学院201301021026）摘要：在Q235钢的热处理实验中，通过四种不同的淬火条件（水冷淬火、60℃水浴淬火到400℃、60℃水浴淬火到300℃、60℃水浴淬火到200℃）对三种试样进行不同温度（200℃、250℃、300℃）的回火处理。
并将热处理后的硬度试样进行磨制、抛光、腐蚀，然后在显微镜中观察每一个试样的金相组织图片；将热处理后的拉伸试样进行拉伸处理，记录每一根试样的延伸率、抗拉强度等；将热处理后的韧性试样进行打击韧性处理，记录每一根试样被打击后吸收的能量。
实验显示：通过热处理工艺Q235钢的组织结构发生变化，强度和韧性得到提高；普通水冷淬火后在低温回火时Q235钢的强度、韧性和硬度均高于水浴淬火后在低温回火的强度、韧性和硬度。
关键词：Q235钢的性能；热处理；水浴淬火；强度和韧性Abstract：Through four different quenching conditions(water quenching and60 DEG C water bath quenching to400DEG C and60DEG C water bath quenching to300DEG and60DEG C water bath quenching to200DEG C)of three samples of(200DEG C,the temperature of250DEG,300DEG C)at different temperature and tempering treatment in Q235steel heat treatment experiments.And heat treatment the hardness of samples for grinding, polishing,etching,and then observe every specimen microstructure pictures in the microscope.After heat treatment,the tensile process, record each root sample elongation and tensile strength of the;against the toughness of treatment after heat treatment of toughness specimen, the record of each root sample was hit after the absorption of energy. Experiments show that by heat treatment process of Q235steel structure change,the strength and toughness is improved;ordinary water quenched at low temperature tempering of Q235steel strength,toughness and hardness were higher than that of water bath quenching after in low temperature tempering strength,toughness and hardness.Keywords:properties of Q235steel;heat treatment;water quenching; strength and toughness目录1引言----------------------------------------------3 2实验方法------------------------------------------4 2.1实验试样的制备---------------------------------4 2.2热处理工艺的制定-------------------------------42.2.1普通淬火工艺-------------------------------42.2.2水浴淬火工艺-------------------------------4 2.3组织观察、性能测试-----------------------------5 3实验结果与分析------------------------------------53.1不同淬火、回火的组织特征------------------------53.1.1Q235钢的轧态组织---------------------------53.1.2淬火态的组织-------------------------------63.1.3回火态的组织-------------------------------6 3.2不同淬火方式对性能的影响-----------------------83.2.1硬度的分析---------------------------------83.2.2强度和塑性的分析---------------------------83.2.3冲击韧性的分析-----------------------------9 4结论---------------------------------------------10 5参考文献-----------------------------------------111引言Q235钢是最常见的低碳结构钢，它具有含碳量低，强度、韧性较好、焊接性好、成本低等优点，广泛应用于建筑工程结构中。
如材质为Q235钢的中厚板主要应用于建筑工程、大型铁路桥梁的钢板中。
在工矿条件中，对其承截能力、承受的动载荷、震动、冲击、耐磨性和耐腐蚀性的要求都很高，在实际工作环境中，钢板由于受到介质的腐蚀、载荷的冲击等，其表面会发生磨损腐蚀现象。
因此提高Q235钢材的性能引起了人们的关注。
白梅【1】利用激光熔覆技术，在Q235钢表面激光熔覆316L涂层和316L/Al2O3复合涂层，以此来增加Q235钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能；牛明君【2】利用工艺简单灵活、成本低的氩弧熔覆技术在Q235钢表面熔覆三种铁基碳化物合金层，以此提高Q235钢的实际应用价值；慕东、江鸿、邵甄胰【3】对Q235钢电镀镍层进行渗硼处理,借助镀镍渗硼层提高Q235抗高温氧化性能；李小琳【4】以Q235低碳钢为实验材料,通过对纳米颗粒进行预分散的方法向熔体中外加纳米陶瓷颗粒SiC，以此提高Q235钢的强度和硬度；张相军【5】将WC陶瓷作为注入颗粒,在Q235钢表面制备熔注改性层，以此提高了Q235钢的强度和耐磨性能。
利用热处理的相变强化方式对Q235钢进行强韧化处理，以保证Q235钢的塑性在满足设计要求，冲击韧性显著提高、强度达到45#钢调质后的中等水平。
发挥了材料的潜力，达到了节约原材料的目的。
2实验方法2.1实验试样的制备Q235钢试样。
用于测试硬度的试样为Φ10㎜×15㎜的金相与硬度试样，测试强度的试样为Φ10㎜×150㎜的拉伸试样；测试韧性的试样为55㎜×10㎜×10㎜的标准夏氏V型缺口冲击试样。
试样分组如表1。
表1不同热处理时试样的分组情况A组：普通水冷淬火B组：60℃水浴淬火到400℃C组：60℃水浴淬火到300℃D组：60℃水浴淬火到200℃A1A11B1B11C1C11D1D11 A12B12C12D12 A13B13C13D13 A14B14C14D14A2A21B2B21C2C21D2D21 A22B22C22D22 A23B23C23D23 A24B24C24D24A3A31B3B31C3C31D3D31 A32B32C32D32 A33B33C33D33 A34B34C34D34A4A41B4B41C4C41D4D41 A42B42C42D42 A43B43C43D43 A44B44C44D44进行硬度和韧性测试时A1、B1、C1、D1小组淬火后进行空冷处理；A2、B2、C2、D2小组淬火后进行2个小时的200℃回火处理；A3、B3、C3、D3小组淬火后进行2个小时的250℃回火处理；A4、B4、C4、D4小组淬火后进行2个小时的300℃回火处理。
进行强度测试时A1、B1、C1、D1小组无试样，其它小组与硬度和韧性测试时相同。
2.2热处理工艺的制定2.2.1普通淬火工艺A组Q235钢试样加热到890℃后保温20分钟，紧接着进行水冷淬火，然后A1组冷却至室温后不做处理，A2组进行200℃回火处理，A3组进行250℃回火处理，A4组进行300℃回火处理。
其具体工艺如表2。
2.2.2水浴淬火工艺B组Q235钢试样加热到890℃后保温20分钟，紧接着进行60℃水浴淬火11秒到400℃，然后空冷至室温，最后B1组冷却至室温后不做处理，B2组进行200℃回火处理，B3组进行250℃回火处理，B4组进行300℃回火处理。
其具体工艺如表2。
C组Q235钢试样加热到890℃后保温20分钟，紧接着进行60℃水浴淬火12秒到300℃，然后空冷至室温，最后C1组冷却至室温后不做处理，C2组进行200℃回火处理，C3组进行250℃回火处理，C4组进行300℃回火处理。
其具体工艺如表2。
D组Q235钢试样加热到890℃后保温20分钟，紧接着进行60℃水浴淬火14秒到200℃，然后空冷至室温，最后D1组冷却至室温后不做处理，D2组进行200℃回火处理，D3组进行250℃回火处理，D4组进行300℃回火处理。
其具体工艺如表2。
表2热处理工艺及参数分组热处理名称工艺参数A组普通淬火+回火890℃×20min＋淬火200℃回火×2h＋空冷250℃回火×2h＋空冷300℃回火×2h＋空冷B组60℃水浴淬火到400℃+回火890℃×20min＋60℃×11s水浴淬火＋空冷200℃回火×2h＋空冷250℃回火×2h＋空冷300℃回火×2h＋空冷C组60℃水浴淬火到300℃+回火890℃×20min＋60℃×12s水浴淬火＋空冷200℃回火×2h＋空冷250℃回火×2h＋空冷300℃回火×2h＋空冷D组60℃水浴淬火到200℃+回火890℃×20min＋60℃×14s水浴淬火＋空冷200℃回火×2h＋空冷250℃回火×2h＋空冷300℃回火×2h＋空冷2.3组织观察、性能测试（硬度、冲击韧性、抗拉强度）将热处理后测试硬度的试样进行打磨、抛光、侵蚀处理，用金相显微镜观察组织，随后用洛氏硬度计进行硬度测试。