27、钢铁材料性能研究：从热处理到粉末冶金

钢铁材料性能研究：从热处理到粉末冶金

1. AISI 4340 钢的实验研究

1.1 实验材料与热处理

本次研究选用 AISI 4340 钢，其化学成分如下表所示：
| 钢种 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | Al |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| AISI 4340 | 0.414 | 0.250 | 0.660 | 0.030 | 0.009 | 1.200 | 0.311 | 1.379 | 0.002 |

材料以直径 30mm 的棒材形式提供。将一根棒材切成九块，制作不同规格的样品用于不同测试：
| 实验类型 | 样品尺寸 | 样品数量 |
| ---- | ---- | ---- |
| 电化学测试 | 直径 10mm，高 20mm | 2 |
| 盐雾试验 | 直径 64mm，高 10mm | 2 |
| 硬度测试 | 直径 30mm，高 10mm | 5 |

所有样品表面打磨至 0.39μm 的光洁度。为对比氮碳共渗热处理对点蚀电位和腐蚀速率的影响，对部分样品进行热处理。其中一个电化学测试样品和盐雾试验样品在 570°C 下热处理 4 小时，四个硬度测试样品分别在 1、2、4 和 6 小时进行热处理。热处理时，样品浸入盐浴容器，通过电炉保持 570°C 的温度，按规定时间取出后立即淬火，然后在室温放置 1 小时。热处理后，有热处理和无热处理的样品都用于电化学测试、盐雾试验和显微硬度测试。