【摘 要】
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G20Cr2Ni4A钢属于CrNi系优质合金渗碳钢,Cr、Ni含量较高,淬透性较好,渗碳处理后表面有相当高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度,同时心部还保留良好的韧性,具有优良的综合力学性能.由于G20Cr2Ni4A钢临界点Ac1和Ac3(Ac1为钢加热时开始形成奥氏体的温度,Ac3为所有铁素体均转变为奥氏体的温度)之间温度范围较窄,Ac3为785℃,故可选择较低的淬火温度,既可保证表面和心部硬度,同时齿轮畸变也会减小.G20Cr2Ni4A经加热淬火+回火,能提高材料的冲击韧性,改善构件心部的综合力学性能.20
【机 构】
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北方民族大学材料科学与工程学院,银川 750021;北方民族大学“粉体材料与特种陶瓷”重点实验室,银川 750021
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G20Cr2Ni4A钢属于CrNi系优质合金渗碳钢,Cr、Ni含量较高,淬透性较好,渗碳处理后表面有相当高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度,同时心部还保留良好的韧性,具有优良的综合力学性能.由于G20Cr2Ni4A钢临界点Ac1和Ac3(Ac1为钢加热时开始形成奥氏体的温度,Ac3为所有铁素体均转变为奥氏体的温度)之间温度范围较窄,Ac3为785℃,故可选择较低的淬火温度,既可保证表面和心部硬度,同时齿轮畸变也会减小.G20Cr2Ni4A经加热淬火+回火,能提高材料的冲击韧性,改善构件心部的综合力学性能.20Cr2Ni4A钢淬火试样经不同温度回火后的冲击韧性研究发现,当回火温度为200℃左右时,冲击韧性最高.选取回火温度为200℃,通过两因素三水平的正交试验对G20Cr2Ni4A钢进行热处理,观察淬火温度和回火时间对其金相组织、残余奥氏体含量、硬度和冲击性能的影响.正交试验采用800,850,900℃的淬火温度和1,3,5 h的回火时间对G20Cr2Ni4A钢进行热处理,然后分别测出其硬度、冲击功和残余奥氏体含量,通过正交试验分析,并与原始样品对比,得出:淬火加热温度与回火时间对G20Cr2Ni4A钢的力学性能有显著影响.随淬火加热温度升高,硬度、冲击功、残余奥氏体量均先增大后缓慢减小;随回火时间延长,硬度、冲击功、残余奥氏体量均先减小后增大.硬度随残余奥氏体含量的增加而增加,冲击韧性与残余奥氏体量成近似直线关系.G20Cr2Ni4A钢经850℃淬火+200℃回火1 h后,残余奥氏体含量为2.97％,试验钢具有最佳的综合力学性能,其硬度为45.1,冲击功为25.0 J.
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