20Cr2Ni4A钢齿轮的热处理

一种20Cr2Ni4A钢齿轮要求进行渗碳、淬火处理,达到0.8～1.0 mm的渗层深度、58～62 HRC的表面硬度和34～45 HRC的心部硬度。试验了3种渗碳淬火工艺,最后确定的热处理工艺为:920℃渗碳4 h缓冷,650℃高温回火4 h炉冷至350℃空冷,810℃保温3 h油淬,190℃回火两次。     

热处理对机械齿轮钢组织和性能的影响

通过在17Cr2Ni2Mo齿轮钢基础上添加微量元素V、Nb的方法制备新型齿轮钢G1,采用渗碳后直接淬火和一次淬火工艺对两种齿轮钢进行热处理,对比分析了热处理工艺对齿轮钢组织、性能和热处理变形趋势的影响。结果表明:直接淬火工艺下,齿轮钢渗碳层中可见不合格的沿着晶界网状分布的碳化物组织,一次淬火工艺下渗碳层为细小的碳化物+马氏体组织;在两种热处理工艺下,G1钢的渗碳层显微硬度要高于17Cr2Ni2Mo钢,且直接淬火工艺下渗碳层的显微硬度要高于一次淬火工艺下渗碳层的显微硬度,两种齿轮钢的有效硬化层深度都约为1.7 mm;在淬火温度为860℃、回火温度为150℃时,G1齿轮钢渗碳层的显微硬度最大,为适宜的齿轮钢热处理方案;添加V、Nb的G1齿轮钢的热处理变形趋势要小于17Cr2Ni2Mo齿轮钢。     

20Cr3MoWVA钢热处理工艺研究

对20Cr3MoWVA合金钢齿轮进行不同工艺的热处理,并对热处理后的金相组织、表面硬度和心部硬度进行检测分析。结果表明,20Cr3MoWVA钢齿轮经碳氮共渗或渗碳后,重新加热到910℃快速油淬,经冰冷处理+低温回火后,其性能可满足技术要求。     

热处理对Co—Cr—W耐磨堆焊层的影响

在20CrMo钢牙爪生产中,多采用在牙爪止推面堆焊Co基硬质合金;牙爪轴颈表面多采用渗碳处理.实验模拟牙爪现场生产工艺.研究920℃×12h保温 860℃淬火 200℃回火处理和920℃×12h渗碳 860℃淬火 200℃回火处理对堆焊层性能的影响.研究表明,淬火回火可以使堆焊层中的合金碳化物发生碎化,耐磨性提高;渗碳淬火回火可以提高硬度和耐磨性.     

变速器从动齿轮的热处理工艺改进

图1为某汽车变速器一档从动齿轮示意图,其材料为20CrMoH钢,技术要求表面硬度(82±2)HRA,心部硬度30～43 HRC,有效硬化层深度0.5～0.7 mm,显微组织检验按HB 5492-1991<航空钢制件渗碳、氮碳共渗金相组织检验标准>进行,热处理后周节累计误差≤0.04 mm.齿轮加工工艺路线;锻造-等温正火-粗车-精车-滚齿-剃齿-渗碳淬火、回火-清理抛丸-精磨内孔-装机使用.齿轮渗碳淬火、回火处理后的齿形、齿向、周节累计畸变大,致使在装配试车过程出现齿轮接触精度低,噪声大的故障.因此,改进渗碳淬火工艺及装炉方式,控制热处理后的畸变量,是提高齿轮接触精度降低噪声的关键.     

18Cr2Ni4WA钢真空渗碳后热处理工艺的优化

制定了两种不同的热处理工艺,研究18Cr2Ni4WA钢真空渗碳后回火、淬火和深冷工艺对材料组织和性能的影响。结果表明,18Cr2Ni4WA钢渗碳后,经高温回火、淬火、深冷和低温回火处理后,渗碳层深度几乎不受影响,表面残留奥氏体含量显著降低。经680 ℃×5 h两次高温回火+860 ℃淬火+－115.3 ℃深冷+160 ℃低温回火工艺处理后,试样表面硬度为64.2 HRC,渗碳层深度为0.86 mm;并得到由针状回火马氏体、少量残留奥氏体和弥散分布的点状碳化物组成的渗碳层组织和由低碳板条状回火马氏体组成的心部组织,不仅使得表面获得高硬度,同时保证了心部的强韧性。     

热处理对低碳钢渗碳后组织与扭转强度的影响

对低碳钢渗碳处理后进行不同的热处理和深冷处理,检测了试件的扭转强度.结果表明:影响扭转强度因素主次顺序依次为深冷处理时间、淬火温度、回火温度和回火保温时间;最优水平为淬火温度870℃、回火温度180℃、回火保温时间2h和深冷处理时间20h;深冷处理提高了低碳钢渗碳后的扭转强度.     

齿轮渗碳淬火后的回火

对经渗碳和825℃淬火的8620RH钢重载齿轮分别在150℃和185℃进行1～4 h以上的回火处理。检测了齿轮的表面硬度、心部硬度、硬化层的硬度梯度和显微组织,以确定齿轮的最佳回火工艺。结果表明:在相同温度不同时间回火的齿轮的显微组织和表面硬度没有明显差异;在150℃回火的齿轮1/2齿高处的表面硬度比185℃相同时间回火的齿轮高50～60 HV1。     

20Cr2Ni4A钢齿轮浅层渗碳热处理工艺研究

采用金相和剥层分析法对20Cr2Ni4A钢齿轮浅层渗碳处理工艺进行研究。结果表明,采用860℃渗碳,经淬火+低温回火处理后,渗碳层厚度为0.6~0.8 mm,表面硬度为58~62 HRC,心部硬度为35~47 HRC,所得金相组织符合标准要求。     

提高20Cr2Ni4A钢齿轮渗碳淬火硬度的试验研究

针对20Cr2Ni4A钢制造的中大型齿轮在不允许冷处理的条件下渗碳淬火硬度偏低的问题,通过对渗碳淬火碳势、中间高温回火工艺、淬火温度的优化,在不冷处理的情况下使齿轮硬度提高了2 HRC以上至58~61 HRC,显微组织良好,达到了预期目的。试验发现,该材料渗碳后经过高温回火再重新加热淬火时,为了提高表面及次表面硬度,渗碳扩散碳势、渗碳降温保温阶段碳势和淬火碳势在碳化物不超标的前提下要尽量提高;反复试验与检测证明,中间高温回火也会导致渗碳层一定深度内碳含量的降低,从而影响渗碳淬火硬度,故高温回火时不仅要注意回火不足更要防止过回火,高温回火次数过多时间过长,淬火后硬度不升反降。     

18CrNiMo7-6钢齿轮真空渗碳

对18Cr Ni Mo7-6齿轮零件真空渗碳工艺过程进行了研究。结果表明:在4200 Pa渗碳压力、合适渗扩比、保压25 s及11个渗碳脉冲条件下,18Cr Ni Mo7-6齿轮经950℃真空渗碳、850℃油淬及150℃×2 h回火处理后,渗碳层深度1.18 mm,碳化物等级1级,并且渗碳后齿轮的硬度可达727.9 HV0.5,完全符合工艺要求。     

提高渗碳淬火齿轮硬度的后处理工艺

研究了20Cr2Ni4A钢渗碳淬火齿轮在低温回火后硬度较低时进行后冷处理和后低温回火处理对表面硬度、有效硬化层深度及心部硬度的影响。结果表明,20Cr2Ni4A钢在渗碳淬火低温回火后的残留奥氏体稳定化现象并不明显,此时进行冷处理仍能提高工件硬度,而当残留奥氏体较多时具有低温回火二次硬化现象,提高低温回火温度也能提高表面硬度。据此可采用后冷处理和后低温回火工艺提高硬度,代替常规的重新高温回火+渗碳淬火+低温回火的返工工艺。后冷处理温度可根据Mf点确定,对于渗碳后高温回火并重新加热淬火和低温回火工艺,Ms和Mf点不能按常规方法计算,可根据残留奥氏体含量进行估算。     

凸轮轴齿轮热处理工艺的改进

20C,MoH钢凸轮轴齿轮经渗碳、淬火、回火后,因尺寸超差、表面硬度不均匀、渗碳层碳化物超标等原因而大量报废。改进热处理工艺后这一问题得到了解决。     

渗碳淬火的18Cr2Ni4W钢齿轮开裂及其预防

<正>某主动齿轮材料选用18Cr2Ni4W钢制造,经锻造、机加工成型,模数为6,要求齿轮表面渗碳淬火,齿表面硬度56～62 HRC,层深1.6～2.1 mm,心部硬度35～41 HRC。热处理工艺为:密封箱式多用炉920℃渗碳,油冷,400℃回火,磨齿后齿面中频淬火+200℃回火。齿轮在放置和机加过程中多次出现裂纹,裂纹沿齿沟轴向分布,而且齿形也有一定的变形。裂纹部位及特征见图1。     

8620钢的真空低压渗碳热处理工艺

采用真空低压渗碳工艺,在WZST-60G双室真空渗碳设备上进行8620钢的真空热处理工艺研究,从渗碳均匀性的角度对其显微组织、硬度、有效硬化层深度等重要工艺指标进行分析,获得了能够应用于实际生产的8620钢热处理工艺。8620钢在930℃渗碳,825℃油淬后进行-70℃深冷处理90 min,然后进行170℃回火处理后,其表面残留奥氏体等级为1级,表面硬度为57～60 HRC,有效硬化层深度在0.7～0.8 mm,同炉次有效硬化层深度偏差小于0.1 mm,渗碳均匀性较好,符合产品工艺要求。     

铁硅二元合金渗碳层的抗浆料冲蚀磨损性能研究

分别对3种不同Si含量的铁硅二元合金进行了固体渗碳和热处理,借助于OM、SEM、XRD等手段对经固体渗碳后的铁硅二元合金的渗碳层的显微组织进行了观察分析和确定,并测定了其表面硬度以及抗浆体冲蚀磨损性能.结果表明:经930℃×8h固体渗碳+水淬后,铁硅二元合金渗碳层表面硬度最高达66HRC,渗碳层显微组织为M+γ+ Fe3C+ SiO2;经180℃×3h低温回火后,表面硬度均能保持在62 HRC左右,渗碳层显微组织为回火M+残余γ+Fe3C+SiO2.其中Fe-1.5Si渗碳8h水淬+低温回火后的抗浆体冲蚀磨损性能最好.     

精密齿轮件的真空低压渗碳高压气淬热处理

采用真空低压渗碳和高压气淬相结合的工艺代替以往的气氛渗碳和油淬工艺,在WZST-60G双室真空渗碳设备上进行SCM420精密齿轮的热处理工艺研究,并对其显微组织、硬度、表面碳浓度、变形量等重要工艺指标进行分析。结果表明:930℃渗碳后,在830℃进行2. 0 MPa高压气淬,经160℃回火后,齿轮碳化物等级为1级,表面硬度可达60 HRC,变形量小于0. 04 mm,完全符合工艺要求。     

20CrNi2Mo钢真空渗碳工艺及数值模拟

采用大型双室真空渗碳设备对20Cr Ni2Mo钢进行不同工艺真空渗碳淬火,结合金相、显微硬度和表面碳浓度等分析,结果表明:试样渗碳层深度为2~3 mm时,总渗碳时间为550 min,渗碳扩散时间比(渗扩比)以1∶10较合理;渗碳层深度数值模拟结果略小于实际值,对实际生产具有一定指导意义;20Cr Ni2Mo钢大型齿轮实际真空渗碳淬火处理后,表面碳浓度为0.83%,渗碳层深度为3.2 mm,碳化物别1~2级,淬火和回火后齿轮齿面硬度值分别为62.8 HRC和58.1 HRC。     

合金元素的变化对20MnCr5钢齿轮渗碳淬火后性能的影响

为探究合金元素变化对渗碳淬火齿轮性能的影响规律,以20MnCr5低碳合金钢制齿轮为研究对象,利用JMatPro软件计算得到两种含不同合金元素的20MnCr5钢的材料性能参数;基于有限元方法开展齿轮渗碳淬火模拟分析,根据实际热处理工艺路线,建立渗碳淬火过程的数学模型,通过COSMAP软件模拟了齿轮的渗碳淬火热处理工艺过程,对比分析合金元素变化对渗碳淬火20MnCr5钢齿轮的温度场、组织场和硬度场的作用结果。研究表明,模拟值与试验值具有较好的一致性。温度场和渗碳层对合金元素含量的变化反应不明显,而渗碳淬火后的组织分布和硬度分布受C、Mn、Cr、Al等合金元素变化的影响较大。     

20CrMnMo钢深层真空渗碳工艺研究及应用

采用大型双室真空渗碳淬火设备对20Cr Mn Mo钢进行深层真空渗碳,研究了不同工艺处理后的金相形貌、显微硬度分布、表面碳浓度和扫描电镜照片。结果表明,在强渗75 min时,20Cr Mn Mo钢深层真空渗碳渗扩比以1∶20~1∶22为宜。20Cr Mn Mo钢大型重载齿轮以渗扩比1∶22进行深层真空渗碳淬火处理后,表面碳浓度为0.86%,渗碳层深度4.4 mm,碳化物级别1~2级,淬火和回火后齿轮齿面硬度分别为61.3、57.5 HRC。