金属热处理

作者：胡芳忠, 杨少朋, 金国忠, 胡乃悦, 汪开忠, 杨志强, 陈世杰

单位：1.马鞍山钢铁股份有限公司 技术中心, 安徽 马鞍山 243000; ；2.钢铁研究总院 特殊钢研究院, 北京 100081

关键词：Nb微合金化,齿轮钢,淬火+回火,力学性能,组织演变

基金：工信部工业强基项目(招标编号:TC180A3Y1/分包号:14)

通过Thermo-calc热力学计算软件、扫描电镜、光学显微镜、冲击试验及拉伸试验等,研究了淬火温度对Nb微合金化齿轮钢18CrNiMo7-6组织及力学性能的影响。结果表明:随着淬火温度的升高,Nb微合金化齿轮奥氏体平均晶粒尺寸增加,但保持在20 μm 以下,晶界稳定性较高;根据Thermo-calc热力学计算结果可知,主要存在的碳氮化物为Cr7C3、Cr23C6、NbC以及AlN,其中Cr7C3、Cr23C6固溶温度较低,分别为730 ℃和749 ℃,NbC、AlN固溶温度较高,分别为1180 ℃和1070 ℃,NbC和AlN为主要钉扎晶界、细化晶粒的碳氮化物;NbC中存在少量的N元素,在一定温度下,NbC有向Nb(C,N)转变的趋势。随着淬火温度的升高,屈服强度呈降低趋势,抗拉强度在860 ℃出现平台,冲击性能先升高后降低。含Nb齿轮钢18CrNiMo7-6具有较宽的工艺设计窗口,最佳热处理工艺为860 ℃淬火+180 ℃低温回火,此时抗拉强度为1455 MPa,屈服强度为1229 MPa,冲击吸收能量为100 J,硬度约为44 HRC。

来源：2022年第2期

《金属热处理》期刊编辑部

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