20CrMoH स्टील गियर फोर्जिंग की माइक्रोस्ट्रक्चर और कठोरता पर हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया का प्रभाव
20CrMoH स्टील एक उच्च गुणवत्ता वाला मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील है। क्रोमियम (Cr) और मोलिब्डेनम (Mo) जैसे मिश्र धातु तत्वों की अपनी संरचना के कारण, यह उत्कृष्ट कठोरता, शक्ति-कठोरता संतुलन और मशीनिंग क्षमता प्रदर्शित करता है। यह ऑटोमोटिव, निर्माण मशीनरी और अन्य क्षेत्रों में उच्च-भार गियर फोर्जिंग के लिए एक सामान्य रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री है। इसके अंतिम गुण, विशेष रूप से माइक्रोस्ट्रक्चर और कठोरता, काफी हद तक हीट ट्रीटमेंट प्रक्रियाओं पर निर्भर करते हैं। विभिन्न प्रक्रियाएं स्टील में चरण परिवर्तन, कार्बन वितरण और अनाज अवस्थाओं को बदलकर महत्वपूर्ण अंतर पैदा करती हैं। निम्नलिखित तीन पहलुओं से एक विस्तृत विश्लेषण है:प्रारंभिक हीट ट्रीटमेंट प्रक्रियाएं, अंतिम हीट ट्रीटमेंट प्रक्रियाएं, और मुख्य प्रक्रिया मापदंडों का प्रभाव.
फोर्जिंग के बाद, गियर फोर्जिंग एक असमान माइक्रोस्ट्रक्चर (जैसे कि ओवरहीटेड अनाज, विडमैनस्टैटेन संरचना, बैंडेड पर्लाइट, आदि) बनाते हैं और फोर्जिंग तनाव को बनाए रखते हैं। दोषों को खत्म करने और बाद की प्रसंस्करण और अंतिम हीट ट्रीटमेंट के लिए नींव रखने के लिए प्रारंभिक हीट ट्रीटमेंट (नॉर्मलाइजिंग या एनीलिंग) की आवश्यकता होती है।
- प्रक्रिया विशेषताएं: फोर्जिंग को Ac₃ (ऑस्टेनाइजेशन क्रिटिकल तापमान, लगभग 880-920°C) से 30-50°C ऊपर गर्म किया जाता है, माइक्रोस्ट्रक्चर को पूरी तरह से ऑस्टेनाइज करने के लिए पर्याप्त समय तक रखा जाता है, और फिर एयर-कूल्ड कमरे के तापमान पर।
- माइक्रोस्ट्रक्चर पर प्रभाव:
नॉर्मलाइजिंग में तेजी से ठंडा होना (एयर कूलिंग) अनाज सीमाओं के साथ फेराइट के जालीदार वर्षा को रोक सकता है, अनाज को परिष्कृत कर सकता है, और माइक्रोस्ट्रक्चर को समान महीन पर्लाइट + फेराइट की थोड़ी मात्रा (पर्लाइट लैमेला महीन होती हैं), फोर्जिंग के बाद विडमैनस्टैटेन संरचना और मोटे अनाज को खत्म करना।
- कठोरता पर प्रभाव:
महीन पर्लाइट और फेराइट की मिश्रित संरचना में मध्यम कठोरता होती है, आमतौर पर 180-220HBW, जो न केवल बाद के कटिंग प्रोसेसिंग (जब कठोरता 250HBW से कम हो तो मशीनिंग क्षमता अच्छी होती है) की आवश्यकताओं को पूरा करती है, बल्कि अंतिम हीट ट्रीटमेंट जैसे कार्बराइजिंग के लिए एक समान मूल माइक्रोस्ट्रक्चर भी प्रदान करती है।
- प्रक्रिया विशेषताएं: पूर्ण एनीलिंग (Ac₃ से 20-30°C ऊपर गर्म करना, इसके बाद होल्डिंग के बाद भट्टी के साथ धीमी गति से ठंडा करना) या आइसोथर्मल एनीलिंग (हीटिंग के बाद पर्लाइट ट्रांसफॉर्मेशन तापमान रेंज पर होल्डिंग) का आमतौर पर उपयोग किया जाता है।
- माइक्रोस्ट्रक्चर पर प्रभाव:
धीमी गति से ठंडा होने से पर्याप्त कार्बन प्रसार होता है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक समान पर्लाइट + फेराइट (पर्लाइट लैमेला मोटी और अधिक 弥散分布 होती हैं), फोर्जिंग तनाव और संरचना पृथक्करण को पूरी तरह से खत्म करना। गोलाकार एनीलिंग (उच्च-कार्बन क्षेत्रों के लिए) के मामले में, कार्बाइड को और अधिक मशीनिंग क्षमता में सुधार करने के लिए गोलाकार बनाया जा सकता है।
- कठोरता पर प्रभाव:
एनीलिंग के बाद माइक्रोस्ट्रक्चर नरम होता है, जिसकी कठोरता आमतौर पर 160-190HBW होती है, जो नॉर्मलाइजिंग के बाद की तुलना में कम होती है। यह जटिल आकार और उच्च कटिंग कठिनाई वाले फोर्जिंग के लिए उपयुक्त है, लेकिन उत्पादन चक्र लंबा होता है।
गियर को "घिसाव प्रतिरोध के लिए उच्च सतह कठोरता और प्रभाव प्रतिरोध के लिए उच्च कोर क्रूरता" की प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने की आवश्यकता है। इसलिए, अंतिम हीट ट्रीटमेंट मुख्य रूप से कार्बराइजिंग-क्वेंचिंग + कम तापमान टेम्परींग; कुछ कम-लोड गियर क्वेंचिंग और टेम्परींग अपना सकते हैं।
यह 20CrMoH स्टील गियर के लिए मुख्य प्रक्रिया है, जो "सतह कार्बन सामग्री को समृद्ध करने के लिए कार्बराइजिंग → मार्टेंसाइट प्राप्त करने के लिए क्वेंचिंग → तनाव को खत्म करने के लिए कम तापमान टेम्परींग" के माध्यम से प्रदर्शन मिलान प्राप्त करती है।
कुछ कम-लोड गियर (जैसे छोटे टॉर्क ट्रांसमिशन वाले सहायक गियर) शक्ति और क्रूरता के बीच संतुलन बनाने के लिए अंतिम हीट ट्रीटमेंट के रूप में क्वेंचिंग और टेम्परींग अपना सकते हैं।
- प्रक्रिया विशेषताएं: 860-880°C पर क्वेंचिंग (पानी-कूल्ड या तेल-कूल्ड) इसके बाद 600-650°C पर उच्च-तापमान टेम्परींग।
- माइक्रोस्ट्रक्चर पर प्रभाव: टेम्पर्ड सोरबाइट (महीन कार्बाइड फेराइट मैट्रिक्स में समान रूप से वितरित), परिष्कृत और समान अनाज के साथ बनाना।
- कठोरता पर प्रभाव: मध्यम कठोरता (220-280HBW), शक्ति (σb ≥ 800MPa) और क्रूरता (प्रभाव ऊर्जा ≥ 60J) को संतुलित करना, लेकिन सतह में कोई उच्च-कठोरता परत नहीं है और खराब घिसाव प्रतिरोध है।
हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया पैरामीटर (तापमान, होल्डिंग समय, कूलिंग दर) सीधे माइक्रोस्ट्रक्चर और कठोरता की स्थिरता निर्धारित करते हैं। सामान्य प्रभाव इस प्रकार हैं:
आपका संदेश 20-3,000 अक्षरों के बीच होना चाहिए!