金属热处理

作者：于朋翰, 严昊明, 杨帅, 于兴福, 刘永吉, 代友贵

单位：1.通用技术集团沈阳机床有限责任公司, 辽宁 沈阳 110142;；2.通用技术集团机床工程研究院有限公司, 北京 100102;；3.沈阳工业大学 机械工程学院, 辽宁 沈阳 110870

关键词：20CrMnTi钢,真空渗碳,扩散时间,微观组织,硬度梯度

采用真空低压脉冲渗碳工艺对20CrMnTi渗碳钢进行表面真空渗碳处理,渗碳后进行840 ℃油淬及180 ℃回火处理,分析扩散时间对渗碳层碳浓度、硬度、显微组织的影响。结果表明,20CrMnTi钢真空低压脉冲渗碳后,当扩散处理时间较短为1125 min时,由于表面碳浓度梯度大,在表层与亚表层之间产生较大内应力,容易产生内裂纹。扩散时间延长至2125 min时,表层碳含量显著降低,由1.30%降低至0.80%,碳含量由表层至心部变化缓慢,表层硬度变化平缓。扩散时间较短时,淬火后表层形成大尺寸碳化物以及大量残留奥氏体,当扩散时间延长后,表层组织中碳化物尺寸及残留奥氏体含量均显著降低。20CrMnTi钢经960 ℃脉冲真空低压渗碳处理52 min+扩散2125 min,降温至840 ℃进行油淬,并在180 ℃低温回火2 h,渗层碳化物等级为1级,心部组织等级为2级,有效渗碳层深度约为3.12 mm,硬度由表层至心部变化平缓,满足渗碳要求。

来源：2025年第2期

《金属热处理》期刊编辑部

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