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20CrMnTi钢超饱和渗碳工艺

www.truedet.com2019-11-04

过饱和渗碳是当大气中碳势高于阈值时的渗碳过程。目的是在渗碳层中形成大量分散的粒状碳化物,并获得比常规渗碳更高的值。表面碳浓度使零件的表面硬度高,耐磨性高,耐疲劳性和耐咬合性良好,且不会劣化。

近年来,国内外材料科学工作者积极开展了过饱和渗碳技术的研究。为了实现过饱和渗碳,可以从两个方面考虑。首先,合金化是指添加具有很强碳亲和力,能够形成稳定的化合物(如铬,钼等)的合金元素,研发新型的超饱和渗碳特种钢。第二,仍采用常规渗碳钢,但必须提高渗碳工艺规范,研发新的超饱和渗碳工艺。

20CrMnTi是一种常规的渗碳钢,广泛用于制造横截面小于30mm的中型或重型齿轮轴,齿轮和齿圈。目前,机械设备越来越轻,越来越薄,越来越短,这就要求机械零件具有更高的机械性能和可靠性。尽管常规渗碳还可以实现高浓度的渗碳层,但是难以控制。以碳化物的形式,表面碳含量越高,角质碳化物甚至网状碳化物的可能性就越大,这会使机械性能大大降低。

利用830°C的预渗碳+两步渗碳淬火+低温回火工艺,实现了过饱和渗碳,可以获得20CrMnTi钢的回火马氏体,少量残留奥氏体和大量分散分布。由粒状碳化物组成的过饱和渗碳层。 20CrMnTi钢经830°C的预渗碳+二次渗碳淬火+低温回火处理后,其表面硬度可达1057HV0.1,是常规渗碳层硬度的1.13倍;耐磨性也比常规渗碳好。该层增加了20%。它有效地改善了其机械性能,并提供了机械设备小型化和高性能的可能性。

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