金属热处理

作者：韩颢源, 张子博, 余万华, 翟月雯, 周乐育, 张明皓

单位：1.中国机械总院集团 北京机电研究所有限公司, 北京 100083; ；2.北京科技大学 材料科学与工程学院, 北京 100083

关键词：20MnCrS5钢,真空渗碳,扩散时间,碳含量,渗层深度,硬度梯度,显微组织

基金：国家重点研发计划(2018YFE0207000)

采用真空低压渗碳高压气淬工艺对20MnCrS5齿轮钢进行表面真空渗碳处理,分析扩散时间对硬度梯度、渗层深度、显微组织以及碳含量分布的影响,并优化真空渗碳工艺。结果表明,随着扩散时间的延长,C原子由表层向基体发生扩散,当扩散时间超过100 min后,C原子的扩散速度减缓;当C含量超过1.0%后,淬火后容易形成尺寸较大的残留奥氏体,随着C含量的降低,显微组织由孪晶马氏体向位错马氏体转变,硬度下降;在本试验条件下,20MnCrS5钢合适的真空低压渗碳高压气淬工艺为930 ℃强渗42 min,扩散140 min,0.6 MPa高压气淬至室温,并在160 ℃低温回火2 h。经该工艺处理后,组织中碳化物等级为1级,残留奥氏体等级为2级,马氏体等级为3级,表层无内氧化,渗碳层厚度约为0.91 mm,符合技术要求。

来源：2022年第11期

《金属热处理》期刊编辑部

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