热处理工艺对齿轮钢组织的影响范文

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1结果与分析

1.1锻后连续冷却将试样在1080℃下保温10min进行奥氏体化，随后分别进行炉冷、热砂冷、空冷和风冷处理。表2为22CrMoH和20MnCr5钢连续冷却处理试样的组织与性能。可以看出，经过相同的冷却方式处理后，22CrMoH和20MnCr5钢的显微组织类似，在炉冷状态下都为先共析铁素体+珠光体，在热砂冷状态下都为先共析铁素体+珠光体+贝氏体，在空冷和风冷状态下都为贝氏体组织。此外，空冷和风冷状态下齿轮钢的硬度都高于炉冷和热砂冷试样。齿轮钢经过高温锻造后直接进行空冷、风冷或者热砂冷处理后都可以获得贝氏体组织。

1.2普通正火图2为不同冷却速度对22CrMoH和20MnCr5钢硬度的影响。可以看出，随着冷却速度的增加，两种齿轮钢的硬度逐渐上升，但是在同一冷却速度下，22CrMoH钢的硬度高于20MnCr5钢。图3为不同冷却速度下22CrMoH钢的显微组织。可以看出，正火冷却速度较小时，组织为典型的先共析铁素体+珠光体。冷却速度较大时，为典型的贝氏体组织。

1.3等温正火图4为等温温度对22CrMoH和20MnCr5钢硬度的影响。可以看出，随着等温温度的增加，两种齿轮钢的硬度逐渐降低，但是在同一等温温度下，22CrMoH钢的硬度高于20MnCr5钢。此外，当等温温度在550℃以下时，随着等温温度的升高硬度值下降速度非常快，而当等温温度大于550℃时，硬度值降低较缓。图5为不同等温温度下22CrMoH钢的显微组织。可以看出，当等温温度较高时，组织为典型的先共析铁素体+珠光体，当等温温度较低时，获得的显微组织为先共析铁素体+贝氏体。贝氏体组织具有较高的硬度，所以等温温度在550℃以下时硬度值显著升高。

1.4锻造余热等温正火将22CrMoH和20MnCr5钢在1080℃保温10min，取出后分别在480、520、560、600和640℃盐浴炉中保温30min后空冷。表3为锻后余热等温正火试样的组织与性能。可以看出，在相同的等温温度处理后，22CrMoH和20MnCr5钢的显微组织类似，在600℃和640℃等温处理后都为铁素体+珠光体。在560℃等温处理后都为铁素体+细珠光体。在520℃和480℃等温处理后都为贝氏体组织。等温温度越低则组织中越容易获得贝氏体组织，相应的齿轮钢的硬度越大。

2结论

22CrMoH和20MnCr5钢在炉冷状态下都为先共析铁素体+珠光体，在热砂冷状态下都有先共析铁素体+珠光体+贝氏体，在空冷和风冷状态下都为贝氏体组织。空冷和风冷状态下齿轮钢的硬度高于炉冷和热砂冷试样。随着冷却速度的增加，两种齿轮钢的硬度逐渐上升，但是在同一冷却速度下，22CrMoH钢的硬度高于20MnCr5钢。随着等温温度的增加，两种齿轮钢的硬度逐渐降低，但是在同一等温温度下，22CrMoH钢的硬度都高于20MnCr5钢。等温温度越低则组织中越容易获得贝氏体组织，相应齿轮钢的硬度越大。

作者：杨明 肖冬玲 单位：河南交通职业技术学院 汽车学院