20Cr2Ni4A齿轮钢高温渗碳工艺研究

对20Cr2Ni4A齿轮钢的高温渗碳工艺进行了研究,并对其显微组织、硬度梯度、晶粒度等指标进行了测试。结果表明,20Cr2Ni4A齿轮钢在高温渗碳后油淬及高温回火后的显微组织为回火马氏体加少量残留奥氏体,并在渗层表面弥散分布有碳化物颗粒,渗层表面硬度达58~62 HRC。高温渗碳后奥氏体晶粒度可达到8级,显著提高了渗碳效率。     

高温回火对20Cr2Ni4A钢渗碳层中残留奥氏体的影响

减少20Cr2Ni4A钢渗碳后残留奥氏体的途径主要有高温回火和深冷处理.研究不同高温回火工艺对20Cr2Ni4A渗碳层中残留奥氏体转变的影响,尤其是高温回火时间的影响.结果表明:采取第一次回火温度高和第二次回火时间长的工艺后进行淬火,表面硬度超过62 HRC,渗层组织为细密的隐针马氏体+均匀的碳化物+较少的残留奥氏体,保证产品渗碳淬火后表面硬度满足了生产需要.     

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。     

20Cr2Ni4A钢奥氏体晶粒长大规律与高温渗碳工艺

对20Cr2Ni4A钢高温奥氏体晶粒长大规律进行了研究,获得了其奥氏体晶粒长大动力学模型,并在此基础上进行了高温渗碳工艺试验。结果表明,对于经高温渗碳处理后晶粒粗大的20Cr2Ni4A钢,多次回火可以改善表层有效硬化层区域组织,也会在一定程度上提高心部的综合力学性能,渗碳结束后强制快冷至650℃短时保温可以显著细化奥氏体晶粒,并大幅提高其综合力学性能。     

20Cr2Ni4A钢和17Cr2Ni2MoVNb钢渗碳层的组织与性能

研究了相同热处理工艺下20Cr2Ni4A和17Cr2Ni2MoVNb钢渗碳层的组织和性能特点。结果表明,17Cr2Ni2MoVNb钢的原材料和热处理后的晶粒比20Cr2Ni4A钢的均匀细小,经淬火+低温回火后,20Cr2Ni4A钢心部晶粒度等级为7级,17Cr2Ni2MoVNb钢心部晶粒度等级为8级。渗碳层晶粒呈梯度变化,最外层最粗但仍与心部晶粒尺寸相当;这得益于V、Nb等微量元素形成的碳化物对晶界的钉扎作用,同时因为含有更多的碳化物颗粒使得17Cr2Ni2MoVNb钢的显微硬度略高于20Cr2Ni4A钢。17Cr2Ni2MoVNb钢的渗层比20Cr2Ni4A钢的具有更高的硬度和更多的碳化物使其耐磨性更优。     

17Cr2Ni2MoVNb和20Cr2Ni4A钢齿轮渗碳质量与弯曲疲劳寿命的试验研究

通过金相检测和显微硬度测试等手段,对17Cr2Ni2MoVNb钢齿轮和20Cr2Ni4A钢齿轮的渗层、心部组织、晶粒度及渗层深度等渗碳处理质量进行分析,并采用PLG-300C拉压疲劳试验机对上述两种材料齿轮进行弯曲疲劳寿命测试。结果表明,齿轮加载齿根处有效渗层深度和显微硬度是齿轮弯曲疲劳寿命的主要影响因素,相同载荷条件下加载齿根处有效渗层深度减小,轮齿弯曲疲劳寿命明显缩短;加载齿根显微硬度增大,轮齿弯曲疲劳寿命提高。渗层表面出现浅层脱碳层时(齿根脱碳层≤0.2 mm),虽然会降低轮齿的弯曲疲劳寿命,但相比加载齿根处的渗层深度和表面硬度,脱碳层的影响并不明显。     

35Cr3SiMnMoV钢超饱和渗碳研究

对自行研发的35Cr3SiMnMoV渗碳钢进行超饱和渗碳,并对渗层的组织、硬度及耐磨性能进行了研究。结果表明:试验钢经超饱和渗碳、淬火加低温回火后,超饱和渗碳层由回火马氏体、残留奥氏体和大量弥散分布的碳化物构成,硬度可达1025HV0.1,其耐磨性比20CrMnMo、20Cr2Ni4钢常规渗碳层提高了约60%。     

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。     

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。     

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。     

20Cr2Ni4A齿轮钢稀土渗碳工艺研究

针对常规渗碳过程中存在周期长、变形大、渗层组织不理想的问题,采用稀土高浓度渗碳法对20Cr2Ni4A齿轮钢进行渗碳处理,并对其渗碳后的显微组织、硬度梯度、碳浓度梯度及变形情况等进行了研究。结果表明:与常规渗碳相比,当渗碳层深为2.0 mm±0.2 mm时,稀土渗碳可提升效率20%以上;稀土渗碳可细化组织,也可使渗层获得较为平缓的硬度梯度和碳浓度梯度分布;热后变形满足齿轮加工技术要求。稀土渗碳可用于承受复杂应力服役条件下的重载齿轮表面强化工艺。     

航空轴承钢M50NiL真空低压渗碳热处理工艺研究

为探究渗碳全流程工艺对航空轴承用钢M50NiL渗层组织性能的影响规律,对M50NiL钢开展了真空低压渗碳热处理研究,分析了渗碳、淬火、冷处理和回火等工艺对渗层的组织演变及其对应硬度梯度分布的影响。结果表明,经渗碳淬火后,实验钢有效渗层深度为1.25 mm,随着碳浓度的降低,从渗层表面到芯部碳化物的体积分数和析出尺寸逐渐减小,显微硬度呈现逐渐下降趋势。冷处理工艺促使部分残余奥氏体组织转变为马氏体组织,进一步提高渗层整体硬度。经回火处理后,表面硬度有所降低。实验钢表面碳化物主要为Cr、V、Mo、Ni的碳化物。     

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。     

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。     

18CrNiMo7-6和20CrNi2Mo钢高温渗碳工艺的研究与应用

对18CrNiMo7-6和20CrNi2Mo钢进行980℃高温渗碳工艺研究,并对其显微组织、显微硬度、表面碳浓度、奥氏体晶粒度等重要工艺指标进行分析。结果表明,为使18CrNiMo7-6和20CrNi2Mo钢渗层获得弥散分布状碳化物、较高的显微硬度、较高的晶粒度等级,通过工艺优化获得最佳工艺为：提高渗碳温度至980℃,冷却方式采用先气冷后二次加热再进行淬火。     

18Cr2Ni4WA钢真空碳氮共渗工艺试验

制定了一种18Cr2Ni4WA钢的真空碳氮共渗的热处理工艺,研究了该真空碳氮共渗工艺对18Cr2Ni4WA钢的微观组织和性能的影响。结果表明,18Cr2Ni4WA钢经真空碳氮共渗、高压气体淬火、深冷与低温回火后,表层微观组织为细针状马氏体,心部为板条状回火马氏体;表面残留奥氏体含量为9.19%(Vol.);试样表面硬度达到了901 HV0.2,有效渗碳层深度达到了1.3 mm。     

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。     

18Cr2Ni4WA渗碳钢的热处理工艺研究

介绍了18Cr2Ni4WA钢渗碳时的碳势控制、渗碳后的高温回火和淬火工艺。该钢渗碳后于670℃回火两次是消除渗碳层中残余奥氏体的最有效方法。渗碳采用不同温度淬火可满足18Cr2Ni4WA钢零件不同的心部硬度要求。     

20CrNi2Mo钢中的Al含量控制

本文研究了20Cr Ni2Mo齿轮钢在EBT初炼—LF精炼—VD(真空脱气)—VC(真空浇注)工艺条件下,Al含量对其奥氏体晶粒度、渗碳层硬度和力学性能的影响。结果表明,VD处理后按吨钢0.2 kg喂入铝线时,钢水Al的收得率较高,铝含量稳定在0.01%~0.02%,N/Al比值小于或者接近0.52,20Cr Ni2Mo钢奥氏体晶粒度得到显著细化,同时晶粒细化也使该钢渗碳层的组织和性能得到了改善。     

20Cr2Ni4A钢高温渗碳及其组织遗传性的研究

本文研究了20Cr2Ni4A钢高温深层渗碳工艺、组织遗传性及相应的晶粒细化工艺,结果表明,高温渗碳工艺周期仅为常规渗碳时间的五分之一,节能效果显著。20Cr2Ni4A钢有较强的组织遗传性,采用三次高温回火工艺可以促使高温渗碳后的粗大组织发生充分的回复与再结晶过程、有效地切断了组织遗传。