logo
Σπίτι >
Ειδήσεις
> Νέα της εταιρείας Επίδραση της Θερμικής Επεξεργασίας στη Μικροδομή και τη Σκληρότητα των Σφυρήλατων Γρανάζιων από Χάλυβα 20CrMoH

Επίδραση της Θερμικής Επεξεργασίας στη Μικροδομή και τη Σκληρότητα των Σφυρήλατων Γρανάζιων από Χάλυβα 20CrMoH

2025-07-29

Τελευταίες εταιρικές ειδήσεις για Επίδραση της Θερμικής Επεξεργασίας στη Μικροδομή και τη Σκληρότητα των Σφυρήλατων Γρανάζιων από Χάλυβα 20CrMoH
Επίδραση της διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας στη μικροδομή και τη σκληρότητα των σφυρηλατημάτων 20CrMoH
Ο χάλυβας 20CrMoH είναι ένας δομικός χάλυβας υψηλής ποιότητας.ισορροπία αντοχής-σκληρότηταςΤο υλικό αυτό χρησιμοποιείται συνήθως για σφυρηλατήματα με υψηλό φορτίο σε αυτοκινητοβιομηχανία, μηχανήματα κατασκευής και άλλους τομείς.εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις διαδικασίες θερμικής επεξεργασίαςΟι διάφορες διεργασίες οδηγούν σε σημαντικές διαφορές με την αλλαγή των μετασχηματισμών φάσεων, της κατανομής του άνθρακα και των καταστάσεων του κόκκου στον χάλυβα.διαδικασίες προκαταρκτικής θερμικής επεξεργασίας,διαδικασίες τελικής θερμικής επεξεργασίας, καιεπιρροή βασικών παραμέτρων διαδικασίας.

Ι. Επίδραση των προθερμικών επεξεργασιών στη μικροδομή και τη σκληρότητα

Μετά τη σφυρηλασία, τα σφυρηλατημένα εργαλεία σχηματίζουν ανόμοια μικροδομή (όπως υπερθερματισμένα κόκκια, δομή Widmanstätten, λωρίδες περγαριλίτη κλπ.) και διατηρούν την ένταση σφυρηλατήσεως.Απαιτείται προκαταρκτική θερμική επεξεργασία (κανονικοποίηση ή αναψύξη) για την εξάλειψη των ελαττωμάτων και για να τεθούν τα θεμέλια για την επακόλουθη επεξεργασία και την τελική θερμική επεξεργασία.

1Η διαδικασία ομαλοποίησης

  • Χαρακτηριστικά διαδικασίας: Το σφυρηλατημένο υλικό θερμαίνεται σε θερμοκρασία 30-50°C πάνω από την Ac3 (κρίσιμη θερμοκρασία αυστενίτησης, περίπου 880-920°C), διατηρείται για αρκετό χρόνο για να αυστενίτη­σει πλήρως η μικροδομή και στη συνέχειαμε ψύξη με αέρασε θερμοκρασία δωματίου.
  • Επιρροή στη μικροδομή:
    Η ταχεία ψύξη (ψύξη αέρα) κατά την εξομάλυνση μπορεί να αναστέλλει τη δικτυωτή βροχόπτωση του φερριτίου κατά μήκος των ορίων των κόκκων, να βελτιώνει τους κόκκους και να μετατρέπει τη μικροδομή σεομοιόμορφη λεπτή μαργαριταρίτη + μικρή ποσότητα φερρίτη(οι λεπτές πλάκες περγαλίτη είναι λεπτότερες), εξαλείφοντας τη δομή Widmanstätten και τους χοντρούς κόκκους μετά τη σφυρηλάτηση.
  • Επιρροή στην Δυσκαρδία:
    Η μικτή δομή του λεπτού περγαριτίου και του φεριτίου έχει μέτρια σκληρότητα, συνήθως180-220HBW, which not only meets the requirements of subsequent cutting processing (machinability is good when hardness is below 250HBW) but also provides a uniform original microstructure for final heat treatment such as carburizing.

2. Διαδικασία αναψύξης

  • Χαρακτηριστικά διαδικασίας: Πλήρης αναψύξη (θερμολόγηση σε 20-30°C πάνω από το Ac3,Συνήθως χρησιμοποιείται η θερμική αναψύκωση (την οποία ακολουθεί η αργή ψύξη με το φούρνο μετά την τήρηση) ή η ισοθερμική αναψύκωση (την οποία ακολουθεί η τήρηση στο εύρος θερμοκρασίας μετατροπής περλίτη μετά την θέρμανση)..
  • Επιρροή στη μικροδομή:
    Η αργή ψύξη επιτρέπει επαρκή διάχυση άνθρακα, με αποτέλεσμαπιο ομοιόμορφο περγαλίτη + φερρίτη(οι πλάκες περγαλίτης είναι παχύτερες και πιο 弥散分布), εξαλείφοντας εντελώς την τάση σφυρηλάτησης και τον διαχωρισμό της σύνθεσης.τα καρβίδια μπορούν να σφαιροειδιστούν για να βελτιωθεί περαιτέρω η μηχανική ικανότητα.
  • Επιρροή στην Δυσκαρδία:
    Η μικροδομή μετά την αναψύξη είναι πιο μαλακή, με σκληρότητα συνήθως160-190HBWΕίναι κατάλληλο για σφυρηλατήματα με σύνθετα σχήματα και υψηλή δυσκολία κοπής, αλλά ο κύκλος παραγωγής είναι μεγαλύτερος.

ΙΙ. Επιρροή των τελικών θερμικών επεξεργασιών στη μικροδομή και τη σκληρότητα

Τα γρανάζια πρέπει να ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις απόδοσης "υψηλής σκληρότητας επιφάνειας για αντοχή στην φθορά και υψηλής αντοχής του πυρήνα για αντοχή σε κρούσεις".Καρβουρίσματος - σβήσματος + κατεργασία χαμηλής θερμοκρασίαςΟρισμένα μηχανοκίνητα μηχανοκίνητα μηχανοκίνητα μηχανοκίνητα μηχανοκίνητα μηχανοκίνητα μηχανοκίνητα μηχανοκίνητα μηχανοκίνητα μηχανοκίνητα μηχανοκίνητα μηχανοκίνητα μηχανοκίνητα μηχανοκίνητα μηχανοκίνητα.

1. Καρβουρίσματος-Κατακόλλησης + Χαμηλής θερμοκρασίας θέρμανσης

Αυτή είναι η βασική διαδικασία για τα 20CrMoH μεταλλικά γρανάζια,επίτευξη αντιστοίχισης επιδόσεων μέσω "καρβουρίσματος για τον εμπλουτισμό της περιεκτικότητας σε άνθρακα της επιφάνειας → θέρμανσης για την απόκτηση μαρτενσίτη → θέρμανσης χαμηλής θερμοκρασίας για την εξάλειψη του στρες".

 

  • Στάδιο καρβουρίσματος:
    • Χαρακτηριστικά διαδικασίας: Διατήρηση σε ατμόσφαιρα πλούσια σε άνθρακα (πιθανό άνθρακα 1,0-1,2%) σε θερμοκρασία 900-930 °C για την αύξηση της περιεκτικότητας σε άνθρακα της επιφάνειας από το αρχικό περίπου 0,2% σε 0,8-1.2% (η περιεκτικότητα του πυρήνα σε άνθρακα παραμένει περίπου 00,2%).
    • Επιρροή στη μικροδομή: σχηματίζεται αυστενίτης υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα στην επιφάνεια και αυστενίτης χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα στον πυρήνα.υπερβολική θερμοκρασία (>950°C) προκαλεί χοντρά κόκκους αυστενίτη (υπερθέρμανση).
    • Επιρροή στην Δυσκαρδία: Χωρίς θέρμανση μετά την καρβουρίσση, η σκληρότητα της επιφάνειας είναι ελαφρώς υψηλότερη από εκείνη του πυρήνα (περίπου 250-300HBW) λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα,αλλά δεν υπάρχει ουσιαστική ενίσχυση.
  • Στάδιο εξάντλησης:
    • Χαρακτηριστικά διαδικασίας: Μετά την καρβουρίωση, η θερμοκρασία μειώνεται στους 820-860°C (θερμοκρασία αυστενίτησης), διατηρείται και στη συνέχεια ψύχεται με λάδι (ή αυστερμοποιείται).Η σκληρότητα του χάλυβα 20CrMoH (το στοιχείο Mo βελτιώνει την σκληρότητα) χρησιμοποιείται για να επιτευχθεί μετασχηματισμός φάσης.
    • Επιρροή στη μικροδομή:
      • Επιφάνεια (περιφέρεια υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα): Μετατρέπεται σεασηκώδης μαρτενσίτης + διατηρημένο αυστενίτη + μικρή ποσότητα καρβιδίων(Οι πλάκες μαρτενσίτη είναι καλές και η ενίσχυση του μαρτενσίτη είναι σημαντική λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα) ·
      • Κέντρο (περιοχή χαμηλών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα): Μετατρέπεται σεμαρτενσίτη(ή βαϊνίτη, ανάλογα με τον ρυθμό ψύξης), χωρίς δίκτυο φερρίτη (λόγω της επαρκούς σκληρότητας),
      • Η ανεπαρκής ταχύτητα ψύξης (όπως η υπερβολικά υψηλή θερμοκρασία του ελαίου) μπορεί να προκαλέσει περγαλίτη ή τροστίτη στην επιφάνεια και φερρίτη στον πυρήνα, με αποτέλεσμα την ανεπαρκή μικροδομή.
    • Επιρροή στην Δυσκαρδία: Μετά τη θέρμανση, η σκληρότητα της επιφάνειας φτάνει τα 62-65HRC (υψηλή σκληρότητα μαρτενσιτών) και η σκληρότητα του πυρήνα είναι 35-45HRC (το μαρτενσιτό χαμηλών ανθρακούχων έχει καλή σκληρότητα),αλλά υπάρχει μεγάλη ποσότητα σβήσιμο άγχος.
  • Στάδιο θέρμανσης χαμηλής θερμοκρασίας:
    • Χαρακτηριστικά διαδικασίας: Διατήρηση σε θερμοκρασία 150-200°C για 1-3 ώρες για την εξάλειψη της έντασης σβήσισης και τη σταθεροποίηση της μικροδομής.
    • Επιρροή στη μικροδομή: Το επιφανειακό μαρτενσίτη μετατρέπεται σεμαρτενσίτης(αποκαθάριση με σίδηρο), ένα μέρος του διατηρημένου αυστενίτη μετατρέπεται σε μαρτενσίτη και τα καρβίδια καταρρέουν πιο ομοιόμορφα. Ο πυρήνας του χαμηλού άνθρακα μαρτενσίτη μετατρέπεται σεμαρτενσίτη με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα(Τα σχοινιά είναι πιο καθαρά).
    • Επιρροή στην Δυσκαρδία: Η σκληρότητα της επιφάνειας μειώνεται ελαφρώς σε58-62HRCΜετά την εξάλειψη των πιέσεων, αποφεύγεται η παραμόρφωση και η ρωγμή κατά τη χρήση.

2. Σβήσιμο και θέρμανση (θέρμανση + θέρμανση υψηλής θερμοκρασίας)

Ορισμένα γρανάζια χαμηλού φορτίου (όπως τα βοηθητικά γρανάζια με μικρή μετάδοση ροπής) μπορεί να υιοθετήσουν την ανάψωση και την αρμονία ως την τελική θερμική επεξεργασία για να επιδιώξουν μια ισορροπία μεταξύ αντοχής και αντοχής.

 

  • Χαρακτηριστικά διαδικασίας: Σβήσιμο στους 860-880 °C (ψυγμένο με νερό ή ψυγμένο με λάδι) ακολουθούμενο από θέρμανση υψηλής θερμοκρασίας στους 600-650 °C.
  • Επιρροή στη μικροδομή: Σχηματισμόςθερμαινόμενο σόρμπιτο(λεπτά καρβίδια με ομοιόμορφη κατανομή στη μήτρα του φερριτίου), με εξευγενισμένους και ομοιόμορφους κόκκους.
  • Επιρροή στην Δυσκαρδία: Μέτρια σκληρότητα (220-280HBW), αντοχή ισορροπίας (σb ≥ 800MPa) και αντοχή (ενέργεια κρούσης ≥ 60J), αλλά η επιφάνεια δεν έχει στρώμα υψηλής σκληρότητας και κακή αντοχή στην φθορά.

ΙΙΙ. Επίδραση των βασικών παραμέτρων της διαδικασίας στη μικροδομή και τη σκληρότητα

Οι παράμετροι της διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας (θερμοκρασία, χρόνος διατήρησης, ρυθμός ψύξης) καθορίζουν άμεσα τη σταθερότητα της μικροδομής και τη σκληρότητα.

 

Παράμετροι διαδικασίας Ασυνήθιστες Συνθήκες Επιρροή στη μικροδομή Επιρροή στην Δυσκαρδία