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高溫回火對(duì)20Cr2Ni4A高強(qiáng)滲碳鋼滲碳層中殘留奧氏體的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時(shí)間：2013-04-13
????20Cr2Ni4A鋼具有良好的淬透性和強(qiáng)韌性，是高強(qiáng)滲碳鋼中主要選擇材料之一。但由于20Cr2Ni4A鋼中含有大量鉻、鎳等合金元素，因而增強(qiáng)了奧氏體的穩(wěn)定性。滲碳后基體中溶入了大量碳和合金元素,使Ms點(diǎn)顯著下降，滲碳空冷后組織為針狀馬氏體+碳化物+大量殘留奧氏體，滲碳空冷后表面硬度超過(guò)55HRC。重新加熱淬火無(wú)法減少殘留奧氏體，造成表層硬度偏低，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求(≧60HRC)。另外，在使用過(guò)程中殘留奧氏體受熱或在應(yīng)變作用下轉(zhuǎn)變，引起尺寸變化和應(yīng)力重分配，也可能在磨削精加工時(shí)產(chǎn)生磨削裂紋。目前，減少殘留奧氏體量的途徑主要有高溫回火和深冷處理，深冷處理易引起產(chǎn)品開(kāi)裂和變形。
研究不同高溫回火工藝對(duì)20Cr2Ni4A滲碳層中殘留奧氏體轉(zhuǎn)變的影響，尤其是高溫回火時(shí)間的影響。從而選擇最佳的回火工藝，達(dá)到獲得理想的滲碳淬火組織。采取第一次回火溫度高和第二次回火時(shí)間長(zhǎng)的工藝后進(jìn)行淬火，表面硬度超過(guò)62HRC。得出的結(jié)論是：
滲碳后滲碳表層顯微組織為高碳淬火馬氏體+碳化物+大量殘留奧氏體。
高溫回火能有效減少基體中的殘留奧氏體，隨高溫回火次數(shù)的增加，殘留奧氏體量減少，淬火后滲碳表層的硬度升高。
通過(guò)研究不同高溫回火工藝對(duì)20Cr2Ni4A鋼滲碳層中殘留奧氏體轉(zhuǎn)變的影響，分析得出工藝4是一種最理想的熱處理工藝：650℃×30min高溫回火+620℃×2h高溫回火+810℃×30mm油冷淬火+160℃×2.5h空冷低溫回火。
20Cr2Ni4A鋼滲碳后的高溫回火過(guò)程中第一次高溫回火為相變硬化消除占主導(dǎo)，回火溫度要求偏高;第二次高溫回火時(shí)殘留奧氏體中碳化物析出占主導(dǎo)，回火保溫時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)效果更好。
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