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P20模具钢里的高温渗碳后的疲劳性能的研究
发布时间:2014年01月10日 作者:苏州恒日盛钢材 点击:204次

  

P20模具钢里的高温渗碳后的疲劳性能的研究
P20模具钢的渗碳工艺通常在930℃左右进行,是生产过程中能耗高、效率低、污染大的工艺。提高渗碳温度能够显著降低渗碳时间,提高生产效率,因此高温渗碳工艺日益受到重视并得到应用。不过,常用经950℃以上温度渗碳,原奥氏体晶粒会发生粗化,严重影响材料性能。因此,高温渗碳齿轮钢中需要添加微合金元素Nb、Ti、B等,它们的碳氮化物在高温渗碳时具有较高的稳定性,能够有效钉扎晶界迁移,阻止奥氏体晶粒长大,从而避免晶粒粗化。研究表明,930℃渗碳后齿轮钢的疲劳极限与渗碳层原奥氏体晶粒尺寸密切相关。为此,在20CrMn齿轮钢基础上添加质量分数0.77%的Nb和0.048%的Nb+0.038%的Ti,研究2种微合金化经1000℃高温渗碳后的旋转弯曲疲劳性能。
P20模具钢里的高温渗碳后的疲劳性能的研究
  试验用2种采用150kg真空感应冶炼,其化学成分如表1所示。2种试验钢具有较高的洁净度,氧氮含量都较低。将试验用钢锭加热至1200℃保温改锻成直径20mm棒料,经670℃退火5h后加工成旋转弯曲疲劳试样毛坯。将试样毛坯垂直挂在渗碳架上,移至高温真空渗碳炉,经80min后升温至1000℃开始渗碳,炉中碳势为1.1%。之后将2种钢疲劳试样精加工成最终尺寸,金相及显微硬度试样截取疲劳试样的中间部分。
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