金属热处理

作者：刘鑫, 车翰林, 尉文超, 杨昊, 何肖飞, 朱嘉, 张弛, 王毛球

单位：1.钢铁研究总院有限公司 特殊钢研究院, 北京 100081;；2.昆明理工大学 材料科学与工程学院, 云南 昆明 650093;；3.清华大学 材料科学与工程学院 先进材料教育部重点实验室, 北京 100084;；4.中国机械总院集团北京机电研究所有限公司, 北京 100083

关键词：齿轮钢,渗碳,循环淬火回火,晶粒细化,力学性能

基金：钢铁研究总院有限公司自主投入项目(事25T60310Z)

通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、硬度、室温拉伸试验等研究了循环淬火回火对18CrNiMo7-6渗碳齿轮钢显微组织与力学性能的影响规律。结果表明,经过3次淬火回火循环后,渗层奥氏体晶粒尺寸由原始状态的31.3 μm细化至7.6 μm,心部奥氏体晶粒尺寸由27.9 μm细化至8.4 μm,且晶粒均匀性显著改善。循环过程中,马氏体向奥氏体转变产生的相变储能提供了晶粒细化驱动力,而多次循环后残余应力及位错的逐步消除限制了再结晶大幅细化效果。循环后渗层表面硬度维持在约700 HV,高于原始状态,而心部硬度变化不明显。抗拉强度和屈服强度均随循环次数增加而提高,其中抗拉强度在3次循环后达到峰值2066 MPa,屈服强度在2次循环后达到峰值1452 MPa。强度的提升主要归因于位错强化、细晶强化及析出强化的协同作用。

来源：2025年第12期

《金属热处理》期刊编辑部

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