熱處理工藝對齒輪鋼組織的影響范文

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1結果與分析

1.1鍛后連續冷卻將試樣在1080℃下保溫10min進行奧氏體化，隨后分別進行爐冷、熱砂冷、空冷和風冷處理。表2為22CrMoH和20MnCr5鋼連續冷卻處理試樣的組織與性能。可以看出，經過相同的冷卻方式處理后，22CrMoH和20MnCr5鋼的顯微組織類似，在爐冷狀態下都為先共析鐵素體+珠光體，在熱砂冷狀態下都為先共析鐵素體+珠光體+貝氏體，在空冷和風冷狀態下都為貝氏體組織。此外，空冷和風冷狀態下齒輪鋼的硬度都高于爐冷和熱砂冷試樣。齒輪鋼經過高溫鍛造后直接進行空冷、風冷或者熱砂冷處理后都可以獲得貝氏體組織。

1.2普通正火圖2為不同冷卻速度對22CrMoH和20MnCr5鋼硬度的影響。可以看出，隨著冷卻速度的增加，兩種齒輪鋼的硬度逐漸上升，但是在同一冷卻速度下，22CrMoH鋼的硬度高于20MnCr5鋼。圖3為不同冷卻速度下22CrMoH鋼的顯微組織。可以看出，正火冷卻速度較小時，組織為典型的先共析鐵素體+珠光體。冷卻速度較大時，為典型的貝氏體組織。

1.3等溫正火圖4為等溫溫度對22CrMoH和20MnCr5鋼硬度的影響。可以看出，隨著等溫溫度的增加，兩種齒輪鋼的硬度逐漸降低，但是在同一等溫溫度下，22CrMoH鋼的硬度高于20MnCr5鋼。此外，當等溫溫度在550℃以下時，隨著等溫溫度的升高硬度值下降速度非常快，而當等溫溫度大于550℃時，硬度值降低較緩。圖5為不同等溫溫度下22CrMoH鋼的顯微組織。可以看出，當等溫溫度較高時，組織為典型的先共析鐵素體+珠光體，當等溫溫度較低時，獲得的顯微組織為先共析鐵素體+貝氏體。貝氏體組織具有較高的硬度，所以等溫溫度在550℃以下時硬度值顯著升高。

1.4鍛造余熱等溫正火將22CrMoH和20MnCr5鋼在1080℃保溫10min，取出后分別在480、520、560、600和640℃鹽浴爐中保溫30min后空冷。表3為鍛后余熱等溫正火試樣的組織與性能。可以看出，在相同的等溫溫度處理后，22CrMoH和20MnCr5鋼的顯微組織類似，在600℃和640℃等溫處理后都為鐵素體+珠光體。在560℃等溫處理后都為鐵素體+細珠光體。在520℃和480℃等溫處理后都為貝氏體組織。等溫溫度越低則組織中越容易獲得貝氏體組織，相應的齒輪鋼的硬度越大。

2結論

22CrMoH和20MnCr5鋼在爐冷狀態下都為先共析鐵素體+珠光體，在熱砂冷狀態下都有先共析鐵素體+珠光體+貝氏體，在空冷和風冷狀態下都為貝氏體組織。空冷和風冷狀態下齒輪鋼的硬度高于爐冷和熱砂冷試樣。隨著冷卻速度的增加，兩種齒輪鋼的硬度逐漸上升，但是在同一冷卻速度下，22CrMoH鋼的硬度高于20MnCr5鋼。隨著等溫溫度的增加，兩種齒輪鋼的硬度逐漸降低，但是在同一等溫溫度下，22CrMoH鋼的硬度都高于20MnCr5鋼。等溫溫度越低則組織中越容易獲得貝氏體組織，相應齒輪鋼的硬度越大。

作者：楊明 肖冬玲 單位：河南交通職業技術學院 汽車學院