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高溫回火對20Cr2Ni4A高強滲碳鋼滲碳層中殘留奧氏體的影響
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時間：2013-04-13
????20Cr2Ni4A鋼具有良好的淬透性和強韌性，是高強滲碳鋼中主要選擇材料之一。但由于20Cr2Ni4A鋼中含有大量鉻、鎳等合金元素，因而增強了奧氏體的穩定性。滲碳后基體中溶入了大量碳和合金元素,使Ms點顯著下降，滲碳空冷后組織為針狀馬氏體+碳化物+大量殘留奧氏體，滲碳空冷后表面硬度超過55HRC。重新加熱淬火無法減少殘留奧氏體，造成表層硬度偏低，達不到設計要求(≧60HRC)。另外，在使用過程中殘留奧氏體受熱或在應變作用下轉變，引起尺寸變化和應力重分配，也可能在磨削精加工時產生磨削裂紋。目前，減少殘留奧氏體量的途徑主要有高溫回火和深冷處理，深冷處理易引起產品開裂和變形。
研究不同高溫回火工藝對20Cr2Ni4A滲碳層中殘留奧氏體轉變的影響，尤其是高溫回火時間的影響。從而選擇最佳的回火工藝，達到獲得理想的滲碳淬火組織。采取第一次回火溫度高和第二次回火時間長的工藝后進行淬火，表面硬度超過62HRC。得出的結論是：
滲碳后滲碳表層顯微組織為高碳淬火馬氏體+碳化物+大量殘留奧氏體。
高溫回火能有效減少基體中的殘留奧氏體，隨高溫回火次數的增加，殘留奧氏體量減少，淬火后滲碳表層的硬度升高。
通過研究不同高溫回火工藝對20Cr2Ni4A鋼滲碳層中殘留奧氏體轉變的影響，分析得出工藝4是一種最理想的熱處理工藝：650℃×30min高溫回火+620℃×2h高溫回火+810℃×30mm油冷淬火+160℃×2.5h空冷低溫回火。
20Cr2Ni4A鋼滲碳后的高溫回火過程中第一次高溫回火為相變硬化消除占主導，回火溫度要求偏高;第二次高溫回火時殘留奧氏體中碳化物析出占主導，回火保溫時間長一點效果更好。
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