冷處理和深冷處理對G20Cr2Ni4A耐磨鋼板組織和性能的影響

  G20Cr2Ni4A耐磨鋼(gang)(gang)板具有良好的(de)(de)(de)淬透性和(he)強(qiang)韌(ren)性,是高強(qiang)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)鋼(gang)(gang)中主(zhu)要選材之一(yi)。滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)后基(ji)體(ti)中溶入了(le)大量(liang)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)和(he)合(he)金元素,使Ms點顯著下(xia)降,滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)空冷(leng)(leng)后滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)層存在大量(liang)的(de)(de)(de)殘留奧氏(shi)體(ti),重(zhong)(zhong)新加熱淬火無法減(jian)少殘留奧氏(shi)體(ti)含量(liang),造(zao)成表層硬(ying)度(du)偏低,達不到設計(ji)要求。另外在使用(yong)過程中,殘留奧氏(shi)體(ti)受(shou)熱或(huo)在應(ying)變(bian)作用(yong)下(xia)轉變(bian),引起尺寸變(bian)化和(he)應(ying)力重(zhong)(zhong)分配,也可能在磨削(xue)精加工(gong)時產生磨削(xue)裂(lie)紋。目前減(jian)少殘留奧氏(shi)體(ti)量(liang)的(de)(de)(de)途徑(jing)主(zhu)要有高溫回火和(he)冷(leng)(leng)處(chu)理(li),科研(yan)人員通過未冷(leng)(leng)處(chu)理(li)和(he)冷(leng)(leng)處(chu)理(li)、深冷(leng)(leng)處(chu)理(li)后滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)層的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)梯度(du)、滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)層深度(du)、表面硬(ying)度(du)、滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)層顯微(wei)組織等的(de)(de)(de)研(yan)究,得出(chu)冷(leng)(leng)處(chu)理(li)和(he)深冷(leng)(leng)處(chu)理(li)對滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)層質量(liang)的(de)(de)(de)影(ying)響。

  本試驗選用的材料為G20Cr2Ni4A耐磨鋼板,化(hua)學成分見表(biao)1,符合GB/T3203-1982《滲(shen)碳軸承鋼(gang) 技術條件(jian)》標準(zhun)。棒(bang)料經機(ji)(ji)械加工成尺(chi)寸為(wei)20mm×10mm×10mm的試樣若干(gan)個,并用砂紙(zhi)將試樣表(biao)面的氧化(hua)皮清(qing)理干(gan)凈。入爐前先(xian)放入超(chao)聲(sheng)波清(qing)洗機(ji)(ji)中清(qing)洗30min,用熱風(feng)機(ji)(ji)吹干(gan)后作為(wei)本(ben)試驗的滲(shen)碳試樣。

  為了對比冷處(chu)理(li)和(he)深冷處(chu)理(li)工藝對滲碳(tan)(tan)層顯(xian)微(wei)組織(zhi)和(he)性(xing)能的(de)(de)(de)(de)影響(xiang),采用(yong)表(biao)2所示(shi)的(de)(de)(de)(de)工藝對試樣(yang)進行不(bu)同工藝的(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li),其中所有(you)試樣(yang)的(de)(de)(de)(de)滲碳(tan)(tan)、高溫回火和(he)冷處(chu)理(li)、深冷處(chu)理(li)后的(de)(de)(de)(de)回火都(dou)是同爐完成的(de)(de)(de)(de)。通過掃(sao)描電子顯(xian)微(wei)鏡、洛(luo)氏硬度(du)(du)計、顯(xian)微(wei)硬度(du)(du)計對不(bu)同工藝處(chu)理(li)后的(de)(de)(de)(de)試樣(yang)進行滲碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)化物的(de)(de)(de)(de)形(xing)態、洛(luo)氏硬度(du)(du)、硬度(du)(du)梯度(du)(du)和(he)深度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)測(ce)試。

  結果表明:

  (1)經過-75℃×2h和-196℃×2h處理后試樣表面的碳化物顆粒的數量和彌散程度均有較大幅度的提高。
  (2)冷處理和深冷處理能夠提高滲碳試樣的硬度。經-75℃×2h冷處理后的試樣較未冷處理試樣硬度平均提高1.8HRC,經過-196℃×2h深冷處理后的試樣較未冷處理試樣硬度平均提高3.0HRC。
  (3)經過-75℃×2h和-196℃×2h處理(li)后(hou)在距試(shi)樣(yang)表面1.45mm范圍內,顯(xian)微(wei)硬度均高于未冷(leng)處理(li)的(de)試(shi)樣(yang),冷(leng)處理(li)和深冷(leng)處理(li)對滲碳層深度的(de)影響較小。