關(guān)于大同DC53模具鋼高溫滲碳后的疲勞性能的研究

關(guān)于大同DC53模具鋼高溫滲碳后的疲勞性能的研究

DC53模具鋼的滲碳工藝通常在930℃左右進(jìn)行，是生產(chǎn)過程中能耗高、效率低、污染大的工藝。提高滲碳溫度能夠顯著降低滲碳時間，提高生產(chǎn)效率，因此高溫滲碳工藝日益受到重視并得到應(yīng)用。不過，常用經(jīng)950℃以上溫度滲碳，原奧氏體晶粒會發(fā)生粗化，嚴(yán)重影響材料性能。因此，高溫滲碳齒輪鋼中需要添加微合金元素Nb、Ti、B等，它們的碳氮化物在高溫滲碳時具有較高的穩(wěn)定性，能夠有效釘扎晶界遷移，阻止奧氏體晶粒長大，從而避免晶粒粗化。研究表明，930℃滲碳后齒輪鋼的疲勞極限與滲碳層原奧氏體晶粒尺寸密切相關(guān)。為此，在20CrMn齒輪鋼基礎(chǔ)上添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.77%的Nb和0.048%的Nb+0.038%的Ti，研究2種微合金化經(jīng)1000℃高溫滲碳后的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞性能。

關(guān)于大同DC53模具鋼高溫滲碳后的疲勞性能的研究

　　試驗(yàn)用2種采用150kg真空感應(yīng)冶煉，其化學(xué)成分如表1所示。2種試驗(yàn)鋼具有較高的潔凈度，氧氮含量都較低。將試驗(yàn)用鋼錠加熱至1200℃保溫改鍛成直徑20mm棒料，經(jīng)670℃退火5h后加工成旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試樣毛坯。將試樣毛坯垂直掛在滲碳架上，移至高溫真空滲碳爐，經(jīng)80min后升溫至1000℃開始滲碳，爐中碳勢為1.1%。之后將2種鋼疲勞試樣精加工成最終尺寸，金相及顯微硬度試樣截取疲勞試樣的中間部分。