Dampak dari proses pengolahan panas pada mikrostruktur dan kekerasan dari 20CrMoH Steel Gear Forging

I. Pengaruh Proses Perlakuan Panas Pendahuluan pada Mikrostruktur dan Kekerasan

1. Proses Normalisasi

• Karakteristik Proses: Forging dipanaskan hingga 30-50°C di atas Ac₃ (suhu kritis austenitisasi, sekitar 880-920°C), ditahan selama waktu yang cukup untuk sepenuhnya mengaustenitisasi mikrostruktur, dan kemudian didinginkan dengan udara hingga suhu ruangan.
• Pengaruh pada Mikrostruktur:
  Pendinginan cepat (pendinginan udara) dalam normalisasi dapat menghambat pengendapan retikuler ferit di sepanjang batas butir, menghaluskan butir, dan mengubah mikrostruktur menjadi pearlite halus seragam + sejumlah kecil ferit (lamela pearlite lebih halus), menghilangkan struktur Widmanstätten dan butiran kasar setelah penempaan.
• Pengaruh pada Kekerasan:
  Struktur campuran pearlite halus dan ferit memiliki kekerasan sedang, biasanya 180-220HBW, yang tidak hanya memenuhi persyaratan pemrosesan pemotongan selanjutnya (kemampuan mesin baik ketika kekerasan di bawah 250HBW) tetapi juga memberikan mikrostruktur asli yang seragam untuk perlakuan panas akhir seperti pengerasan permukaan.

2. Proses Anil

• Karakteristik Proses: Anil penuh (pemanasan hingga 20-30°C di atas Ac₃, diikuti oleh pendinginan lambat dengan tungku setelah penahanan) atau anil isotermal (penahanan pada rentang suhu transformasi pearlite setelah pemanasan) umumnya digunakan.
• Pengaruh pada Mikrostruktur:
  Pendinginan lambat memungkinkan difusi karbon yang cukup, menghasilkan pearlite + ferit yang lebih seragam (lamela pearlite lebih tebal dan lebih 弥散分布), sepenuhnya menghilangkan tegangan tempa dan segregasi komposisi. Dalam kasus anil spheroidizing (untuk daerah karbon tinggi), karbida dapat dispheroidisasi untuk lebih meningkatkan kemampuan mesin.
• Pengaruh pada Kekerasan:
  Mikrostruktur setelah anil lebih lunak, dengan kekerasan biasanya 160-190HBW, yang lebih rendah daripada setelah normalisasi. Cocok untuk forging dengan bentuk kompleks dan kesulitan pemotongan yang tinggi, tetapi siklus produksi lebih lama.

II. Pengaruh Proses Perlakuan Panas Akhir pada Mikrostruktur dan Kekerasan

1. Pengerasan Permukaan-Pendinginan + Temper Suhu Rendah

• Tahap Pengerasan Permukaan:
  • Karakteristik Proses: Penahanan dalam atmosfer kaya karbon (potensi karbon 1,0-1,2%) pada 900-930°C untuk meningkatkan kandungan karbon permukaan dari sekitar 0,2% menjadi 0,8-1,2% (kandungan karbon inti tetap sekitar 0,2%).
  • Pengaruh pada Mikrostruktur: Austenite karbon tinggi terbentuk di permukaan, dan austenite karbon rendah terbentuk di inti; waktu penahanan yang tidak mencukupi menyebabkan konsentrasi karbon permukaan yang rendah dan tidak merata; suhu yang berlebihan (>950°C) menyebabkan butiran austenite kasar (terlalu panas).
  • Pengaruh pada Kekerasan: Tanpa pendinginan setelah pengerasan permukaan, kekerasan permukaan sedikit lebih tinggi daripada inti (sekitar 250-300HBW) karena kandungan karbon yang tinggi, tetapi tidak ada penguatan yang substansial.
• Tahap Pendinginan:
  • Karakteristik Proses: Setelah pengerasan permukaan, suhu diturunkan menjadi 820-860°C (suhu austenitisasi), ditahan, dan kemudian didinginkan dengan oli (atau austempered). Kemampuan keras baja 20CrMoH (unsur Mo meningkatkan kemampuan keras) digunakan untuk mencapai transformasi fasa.
  • Pengaruh pada Mikrostruktur:
    • Permukaan (daerah karbon tinggi): Berubah menjadi martensit jarum + austenite sisa + sejumlah kecil karbida (lempeng martensit halus, dan efek penguatan martensit signifikan karena kandungan karbon yang tinggi);
    • Inti (daerah karbon rendah): Berubah menjadi martensit bilah (atau bainit, tergantung pada laju pendinginan), tanpa ferit retikuler (karena kemampuan keras yang cukup);
    • Laju pendinginan yang tidak mencukupi (seperti suhu oli yang terlalu tinggi) dapat menyebabkan pearlite atau troostite di permukaan dan ferit di inti, yang menghasilkan mikrostruktur yang tidak memenuhi syarat.
  • Pengaruh pada Kekerasan: Setelah pendinginan, kekerasan permukaan mencapai 62-65HRC (kekerasan martensit tinggi), dan kekerasan inti adalah 35-45HRC (martensit karbon rendah memiliki ketangguhan yang baik), tetapi ada sejumlah besar tegangan pendinginan.
• Tahap Temper Suhu Rendah:
  • Karakteristik Proses: Penahanan pada 150-200°C selama 1-3 jam untuk menghilangkan tegangan pendinginan dan menstabilkan mikrostruktur.
  • Pengaruh pada Mikrostruktur: Martensit permukaan diubah menjadi martensit temper (penghalusan jarum), sebagian dari austenite sisa diubah menjadi martensit, dan karbida diendapkan lebih seragam; martensit karbon rendah inti diubah menjadi martensit karbon rendah temper (bilah lebih jelas).
  • Pengaruh pada Kekerasan: Kekerasan permukaan sedikit menurun menjadi 58-62HRC (mempertahankan kekerasan tinggi), dan kekerasan inti menurun menjadi 30-40HRC (ketangguhan ditingkatkan). Setelah menghilangkan tegangan, deformasi dan retak selama penggunaan dihindari.

2. Pendinginan dan Temper (Pendinginan + Temper Suhu Tinggi)

• Karakteristik Proses: Pendinginan pada 860-880°C (pendingin air atau pendingin oli) diikuti oleh temper suhu tinggi pada 600-650°C.
• Pengaruh pada Mikrostruktur: Membentuk sorbit temper (karbida halus yang terdistribusi seragam dalam matriks ferit), dengan butiran yang halus dan seragam.
• Pengaruh pada Kekerasan: Kekerasan sedang (220-280HBW), menyeimbangkan kekuatan (σb ≥ 800MPa) dan ketangguhan (energi impak ≥ 60J), tetapi permukaan tidak memiliki lapisan kekerasan tinggi dan ketahanan aus yang buruk.

III. Pengaruh Parameter Proses Kunci pada Mikrostruktur dan Kekerasan

Ruang 13A07, Lantai 14, Tieshi Holding Tower, No. 471 Jalan Xinhua, Distrik Jianghan, Kota Wuhan, Provinsi Hubei, Cina. E-mail: hbeikyn@163.com Tel: 18971549433 Tel: 18971549433

R&D dan Produksi Terbesar Industrial Heat Treatment Furnace Pemasok di Cina

8618971549433

18971549433

Kebijakan Privasi | Sitemap | Cina Kualitas Baik Tungku pengolahan panas industri pemasok. 2025 Hubei CAILONEN Intelligent Technology Co., Ltd Semua hak dilindungi.

Parameter Proses	Kondisi Abnormal	Pengaruh pada Mikrostruktur	Pengaruh pada Kekerasan
Suhu Pemanasan	Terlalu tinggi (misalnya, >950°C untuk pengerasan permukaan)	Butiran austenite kasar (terlalu panas), terjadinya struktur Widmanstätten	Penurunan sedikit kekerasan permukaan setelah pendinginan, fluktuasi besar dalam kekerasan inti