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

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