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20Cr2Ni4A齒輪鋼高溫滲碳工藝
20Cr2Ni4A鋼屬于高Cr、Ni滲碳合金鋼，因其強度高、韌性好、抗接觸疲勞和抗膠合能力好等特點，成為重載車輛傳動系統(tǒng)齒輪的首選材料。有研究人員通過對20Cr2Ni4A齒輪鋼進行高溫滲碳工藝試驗，分析了其高溫滲碳后的微觀組織與力學性能，以期為高溫滲碳工藝研究提供參考。
試驗材料選用重載車輛傳動系統(tǒng)齒輪鋼20Cr2Ni4A，采用TXC01型直讀光譜儀對其成分進行測定，其主要化學成分見表1。檢測結(jié)果符合GB/T3077-1999對20Cr2Ni4A鋼化學成分的要求。
表1??20Cr2Ni4A鋼的化學成分（質(zhì)量分數(shù)，%）
| 元素 |
C |
Si |
Mn |
S |
P |
Cr |
Ni |
Cu |
Mo |
| 實測值 |
0.18 |
0.29 |
0.41 |
0.014 |
0.021 |
1.39 |
3.36 |
0.044 |
＜0.01 |
| GB/T3077-1999標準值 |
0.17～0.23 |
0.17～0.37 |
0.30～0.60 |
≤0.030 |
≤0.035 |
1.25～1.65 |
3.25～3.65 |
≤ 0.25 |
- |
?
高溫滲碳試驗設(shè)備選用RM-75-11高溫密封箱式多用爐，此爐最高工作溫度為1100℃。試驗工藝條件為在可控氣氛條件下采用高溫高碳勢方式進行滲碳，擴散溫度高于強滲溫度，滲碳氣體采用丙烷與N2，滲碳后油冷到一定溫度，在油冷過程結(jié)束后進行高溫回火。高溫回火后空冷，然后進行二次加熱油淬，利用回復(fù)再結(jié)晶原理在750℃等溫后將溫度升至860℃進行淬火，以達到細化奧氏體晶粒，滿足晶粒度要求。在淬火工藝結(jié)束后，進行180℃低溫回火。為了進行滲碳工藝比對，同期還進行了常規(guī)滲碳工藝試驗。常規(guī)滲碳工藝為930℃滲碳→650℃高溫回火→860℃二次加熱油淬→180℃低溫回火。
兩種工藝滲碳后20Cr2Ni4A鋼加工成10mm×10mm×10mm的試樣，對其顯微組織、硬度梯度、晶粒度等指標進行測試。結(jié)果表明：
（1）高溫滲碳熱處理后20Cr2Ni4A鋼的滲層組織為回火馬氏體和彌散分布的碳化物顆粒和少量的殘留奧氏體，滲碳層硬度、碳濃度梯度變化比較平緩，有效硬化層深達2.0～2.4mm（550HV處），滲層表面硬度58～62HRC，奧氏體晶粒度可達到8級左右，樣件驗證指標滿足滲碳工藝技術(shù)要求。
（2）當有效硬化層深為（2.2±0.2）mm時，20Cr2Ni4A鋼采用常規(guī)滲碳所需工藝時間為26h，而采用高溫滲碳所需工藝時間僅為20.5h，這表明高溫滲碳可提高滲碳效率20%以上。作為值得信賴的合作伙伴和高品質(zhì)金屬合金的半成品供應(yīng)商，艾荔艾擁有完善的服務(wù)體系和專業(yè)的團隊。在同客戶交易的過程中，我們力求根據(jù)不同的應(yīng)用需求將我們的產(chǎn)品做到精益求精。針對當前和未來的市場需求，艾荔艾致力于為客戶提供最佳的金屬材料解決方案。
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