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20CrNiMoH(即8620H)齿轮钢锻件等温正火工艺
作者:上海聚晋实业有限公司     点击:2308     发布时间:2011-07-19

锻件的正火是齿轮的预备热处理工艺,随着工艺的不断完善和新设备的引进,我国的大中型齿轮企业已经基本淘汰了箱式炉普通正火方式,改用等温正火方式。锻件等温正火是指将锻件加热到Ac3以上温度保温一定时间,然后通过控制冷却速度,将锻件冷却到珠光体转变区得某一温度保温一段时间,使奥氏体转变成珠光体型组织,然后在空气中冷却的热处理工艺。锻件的等温正火工艺由于采用连续装炉,冷却控制和等温转变温度等工艺参数可人为控制,从而使锻件经等温正火后硬度散差大大减小,而且锻件的金相组织的均匀性及稳定性也得到了很好的保证。

等温正火工艺实施中应注意的问题:等温正火后组织的检验:对于汽车齿轮锻件的组织检验一般采用GB/T13320-1991进行评级,一般要求控制在1~3级。除采用上述标准评级外,我们还采用了国外某公司的标准TES-019,该标准中对断离珠光体和带状组织做出了明确要求,对于断离珠光体量要求不能大于视场的30%。

等温正火的加热温度:一般的正火加热温度为Ac3+(30~50)℃,以获得细小的奥氏体晶粒,但作为改善切削加工型的预备热处理是不合适的,它既增加了切削阻力,又不易断削,适当提高加热温度,使奥氏体成分均匀和晶粒较为粗化,使先共析铁素体和珠光体形成温度降低,冷却后得到块状铁素体加细片状珠光体组织。而且对于汽车齿轮渗碳钢等温正火加热温度应不低于渗碳温度,一般20CrNiMoH(8620H)材料加热温度定为930℃。

控制冷却温度:等温正火一般采用风冷,在对20CrNiMoH(即8620H)材料进行等温正火热处理时经常会遇到这样的问题:两批同形状的锻件,采用相同的工艺处理后组织和硬度却相差很大,一批合格,另一批则出现了大量断离珠光体组织。对两批20CrNiMoH(即8620H)锻件进行化学成分定量分析,显示出第一批材料的化学成分中C、Si、Mn元素接近于该材料成分范围的上限,而C、Si、Mn都是增加材料淬透性的元素,这样就导致了这批锻件淬透性相对较高,在等温正火冷却的过程中,铁素体将析出的珠光体分成许多小块,从而形成了断离珠光体。为解决此问题,采用调节速冷风机变频器频率来控制风机转速,采用双向吹风和热风循环冷却,从而降低了锻件在铁素体析出2时的冷却速度,以便获得合格的金相组织。

因此,应该根据材料的成分波动导致淬透性的变化来及时调整冷却速度和时间来保证获得合格的组织。

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