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滲碳齒輪鋼SAE8620H（化學成分）的帶狀組織
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-06-09
研人員對Cr-Ni-Mo系齒輪鋼SAE8620H進行研究，為控制其帶狀組織提供幫助。
???齒輪鋼中的帶狀組織多數為沿軋制方向呈現層狀分布或條帶狀分布的鐵素體晶粒與珠光體晶粒。帶狀組織使材料具有各向異性，橫向性能偏低。針對帶狀組織問題，國內外許多專家進行了研究。然而與齒輪鋼生產參數密切相關的研究較少，為此，科研人員對Cr-Ni-Mo系齒輪鋼SAE8620H進行研究，為控制其帶狀組織提供幫助。
以260mm×300mm齒輪鋼SAE8620H連鑄坯為實驗材料，主要成分（質量分數，%）為0.20C，0.22Si，0.85Mn，0.57Cr，0.41Ni，0.20Mo，其余為Fe。從鑄坯表面下5mm處和厚度1/4處截取試樣，加工成Φ8mm×12mm的圓柱試樣，在Gleeble-3800試驗機上進行單道次壓縮熱模擬實驗。模擬實驗方案為：試樣以10℃/s加熱到加熱溫度（1150、1200和1250℃），并保溫30s，以10℃/s冷卻至變形溫度（950、1000和1050℃）保溫1min，然后以0.1s-1的變形速率施加變形，變形量分別為30%、50%和70%，變形結束后再以0.2、0.5、0.7或1℃/s冷卻至500℃，最后空冷到室溫。通過改變加熱溫度、變形溫度、變形量、冷卻速率等參數，共進行了13個熱模擬實驗，熱變形后的試樣沿縱向剖開，制備金相試樣。以厚度1/4處為中心，從鑄坯上截取邊長為45cm和55cm的方形試棒，在1200℃保溫5min，終鍛溫度為1000℃，鍛造比分別為6和9，將其鍛造成Φ20mm的圓棒，在圓棒中間截取一圓柱狀試樣，沿縱向剖開，制備金相樣品。金相樣品磨制、拋光、4%硝酸酒精侵蝕，利用光學顯微鏡對熱模擬式樣和鍛造樣品進行組織觀察，利用Shimadzu?EPMA-160電子探針對連鑄坯表層和內部進行成分分析。結果表明：
（1）成分偏析是帶狀組織形成的必要條件。加熱溫度1150℃、變形溫度1000℃、變形量為30%、冷卻速率0.5℃/s的熱模擬條件下，元素偏析小的連鑄激冷區不易帶狀組織生成；存在成分偏析的內部區域形成斷續的帶狀組織；提高加熱溫度可以降低元素偏析和帶狀組織；
????（2）當變形量為30%～70%時，隨著變形量的增加，SAE8620H帶狀組織等級增加。但當鍛造比達到9時，帶狀組織減弱。變形量改變元素偏析帶長度、寬度和奧氏體晶粒大小等因素，從而影響帶狀組織的形成；
????（3）通過提高變形溫度和增大冷卻速率等方法有利于控制SAE8620H帶狀組織。1050℃變形條件下，SAE8620H發生再結晶，奧氏體晶粒細化，相變時鐵素體在晶界處形核位置增加，降低了帶狀組織形成趨勢。當變形量為0.7時，0.2～1℃/s的冷卻速率變化不會消除帶狀組織，但隨著冷卻速率增加，非多邊形鐵素體組織含量增加，帶狀組織降低。
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