Nb含量对20 CrMnTi钢淬透性的影响.pdf

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1、第３９卷第５期Ｖｏｌ畅３９Ｎｏ畅５２０１４年５月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＭａｙ２０１４材料研究Nb含量对20CrMnTi钢淬透性的影响柳洋波，崔京玉，佟倩，王立峰（首钢技术研究院，北京１０００４３）摘要：通过末端淬透性试验，研究Ｎｂ含量对２０ＣｒＭｎＴｉ钢淬透性的影响。试验结果表明，Ｎｂ含量不同的试样，其硬度分布比较接近；硬度曲线上的拐点位置都在５～７ｍｍ处；而且随着距淬火末端距离的不同，其组织变化规律基本相似。由此可见Ｎｂ含量不影响２０ＣｒＭｎＴｉ钢的淬透性。Ｎｂ对Ｃ含量和晶粒度的影响较小，对淬透性的影响较小；固溶的Ｎｂ含量

2、很少，不能提高淬透性；Ｎｂ的析出相不会促进铁素体形核，不会降低钢的淬透性。关键词：２０ＣｒＭｎＴｉ钢；末端淬透性试验；铌中图分类号：TG142．33文献标志码：A文章编号：0254-6051（2014）05-0047-04EffectofNbcontentonhardenabilityof20CrMnTisteelＬｉｕＹａｎｇｂｏ，ＣｕｉＪｉｎｇｙｕ，ＴｏｎｇＱｉａｎ，ＷａｎｇＬｉｆｅｎｇ（ＳｈｏｕｇａｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４３，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＥｆｆｅｃｔｏｆＮｂ

3、ｃｏｎｔｅｎｔｏｎｈａｒｄｅｎａｂｉｌｉｔｙｏｆ２０ＣｒＭｎＴｉｓｔｅｅｌｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈＪｏｍｉｎｙｔｅｓｔｓ．ＴｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｆｏｒｔｈｏｓｅｓｐｅｃｉｍｅｎｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｏｆＮｂ，ｔｈｅｉｒｈａｒｄｎｅｓｓｃｕｒｖｅｓａｒｅａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙｔｈｅｓａｍｅ；ｔｈｅｉｒｉｎｆｌｅｃｔｉｏｎｐｏｉｎｔｓａｒｅａｌｌｌｏｃａｔｅｅｄｉｎａｄｉｓｔａｎｃｅｒａｎｇｅｏｆ５-７ｍｍｆｒｏｍｔｈｅｑｕｅｎｃｈｅｄｅｎｄ；ｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｓ

4、ｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｆｒｏｍｔｈｅｑｕｅｎｃｈｅｄｅｎｄｉｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｅａｃｈｏｔｈｅｒ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｈａｒｄｅｎａｂｉｌｉｔｙｏｆ２０ＣｒＭｎＴｉｓｔｅｅｌｉｓｎｏｔａｆｆｅｃｔｅｄｂｙＮｂｃｏｎｔｅｎｔ．ＣｃｏｎｔｅｎｔｓａｎｄｇｒａｉｎｓｉｚｅｓａｒｅｎｏｔａｆｆｅｃｔｅｄｂｙＮｂ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｈａｒｄｅｎａｂｉｌｉｔｙｉｓｎｏｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙＮｂ；ｔｈｅｒｅｉｓｎｏｔｅｎｏｕｇｈＮｂｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｈａｒｄｅ

5、ｎａｂｉｌｉｔｙｏｆ２０ＣｒＭｎＴｉｓｔｅｅｌ；ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇＮｂｃａｎｎｏｔｉｎｄｕｃｅｔｈｅｎｕｃｌｅａｔｉｏｎｏｆｆｅｒｒｉｔｅａｎｄｄｏｎｏｔｄｅｃｒｅａｓｅｔｈｅｈａｒｄｅｎａｂｉｌｉｔｙｏｆ２０ＣｒＭｎＴｉｓｔｅｅｌ．Keywords：２０ＣｒＭｎＴｉｓｔｅｅｌ；Ｊｏｍｉｎｙｔｅｓｔ；ｎｉｏｂｉｕｍ汽车齿轮是重要的传动零件，必须满足其复杂的高齿轮钢的淬透性。另一方面，有研究表明Ｎｂ降低［１１-１４］性能要求。齿轮表面要经过渗碳和淬火，以得到硬的Ａｒ３点，有稳定奥氏体的作用。同时

6、，Ｎｂ明显推［１５］［１６］表面和韧的心部，最终获得优异的耐磨性能和疲劳强迟珠光体转变和促进贝氏体转变。Ｎｂ降低Ａｒ３度。当渗碳层深度一定时，根据菲克第二定律可知，渗点，推迟珠光体转变和促进贝氏体转变，有利于提高淬碳温度越高渗碳时间也就越短。高温渗碳由于温度较透性。高，奥氏体晶粒易粗化。有效的措施就是添加Ｎｂ、Ｖ从上述文献可以看出，Ｎｂ对淬透性的作用存在巨和Ｔｉ等元素，利用这些元素的碳氮化合物来防止高温大争议，显示了其对淬透性的影响的复杂性。因此本［１-７］渗碳时晶粒粗化。试验的目的是通过末端淬透性试验研究Ｎｂ对淬透性是齿轮钢重要热处理工艺性能

7、，是使齿轮２０ＣｒＭｎＴｉ钢淬透性的影响。整个截面上获得均匀组织和良好性能的前提，对热处［８］理畸变影响尤为突出，因此属于齿轮钢必保的性１试验材料及方法［９-１０］能。王毛球等人认为Ｎｂ微合金化可能降低齿轮1．1试验材料钢的淬透性，其中有如下两个原因：齿轮钢的淬透性因试验材料的化学成分如表１所示。采用５００ｋｇ晶粒细化会有所降低，根据ＳＡＥＪ４０６-２００９枟钢的淬透真空感应炉冶炼试验钢种，钢水浇铸成２５０ｋｇ铸锭，性测定方法枠，晶粒度每增加一级，淬透性降低８％；另并经１２００℃开锻，最终锻造成矱８０ｍｍ的圆棒。外，ＮｂＣ析出会使奥氏体中固溶的

8、Ｃ含量下降，从而表1试验钢的化学成分（质量分数，％）进一步降低淬透性。因此需要通过添加微量的Ｂ提Table1Chemicalcompositionof