20CrMnMo鋼機車齒輪滲碳后空冷產生裂紋的原因及對策
來源：新鄉市天馬工業爐有限公司 發布時間：2018-08-30 01:59 瀏覽次數：次
內燃機車中，傳動機構用齒輪采用20CrMnMo鋼。20CrMnMo材料在經過850℃加熱，油淬，進行200℃回火，水冷或空冷后的力學性能：σb≥1200MN/m²，σs≥900MN/m²，δ5≥10%，ψ≥45%，αK≥70J/cm²。
(1)熱處理工藝
1)正火880℃×3h，顯微組織為粒狀或細片狀珠光體及少量鐵素體。硬度180～218HBW。
2)碳氮共滲及回火工藝
①20CrMnMo鋼滲碳后在空氣中冷卻時，表面容易生成裂紋，主要是因為此鋼材含合金元素較多，在空氣中冷卻時，在600～690℃溫度范圍內停留的時間不足時，滲碳層最外層部分易分解為屈氏體，而在中間則比較穩定而來不及分解，在冷卻后轉變為馬氏體，因此，容易引起裂紋的生成。
為此采用碳氮共滲后，在無循環水冷卻的保溫坑內冷卻，以避免在600～690℃溫度區域停留不足，導致表面產生裂紋。
②由于齒輪心部強度要求較高，因此齒輪經碳氮共滲后，淬火溫度一定要大于臨界加熱溫度(830℃)而又不能高于碳氮共滲溫度。采用850℃加熱隨后油淬（先期在400～500℃進行均溫，對降低齒輪變形有利）。在淬火后表面會產生較多的殘留奧氏體，淬火硬度偏低，為此，采用二次回火方法，第一次210℃×3h，并將第二次回火溫度提高到250℃×3h。滲劑采用甲醇、煤油及氨氣。
(2)檢驗齒輪性能滿足了設計要求，滲層硬度56～62HRC。
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