热变形工艺对SAE8620H齿轮钢带状组织的影响
发布时间:2015-04-22 05:58
作者:互联网
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在
齿轮的制造加工过程中,带状组织通常使
钢材切削性能变坏,表面加工光洁度降低。
齿轮钢淬火过程中,由于带状的存在会导致零件各方向变形不均匀,使得零件变形甚至开裂。齿轮服役过程中,由于带状组织引起的微小的不均匀变化会使变速箱噪声增大,稳定性降低。本次主要研究SAE8620H
钢连铸坯试样的取样部位、
热加工后
冷却方式、终了温度、形变量、形变方向等
热变形参数对带状组织的影响,从而在热加工过程优化热变形
工艺,实现对齿轮钢中带状组织的有效
控制。试验在截面
规格为300mm×340mm的SAE8620H齿轮钢连铸坯上截取长度为150mm厚的
坯料两块,其化学成分如表1所示。将连铸坯分割成角部试块(A)、边部试块(B)、中心试块(C)3类。对角部、边部、中心试块进一步
切割,连铸坯纵向变形试块切割成规格为50mm×55mm×150mm的试样;横向变形试块(D、E)切割成规格为50mm×55mm×113mm的试样。连铸坯热变形拔长试验在250t自由锤锻机上进行,热变形前连铸坯试样在加热炉中1150℃
热装保温1.5h,始锻温度约为1100℃,终锻温度控制在850℃左右。热变形试验设计了5个方案,(1)探究连铸坯不同部位试棒带状组织差异;(2)探究热变形后冷却速度对带状组织的影响;(3)探究热变形终了温度对带状组织的影响;(4)探究变形量对带状组织的影响;(5)探究变形方向对带状组织的影响。对上述热变形试棒及扁材进行
金相观察,圆棒沿纵向中心剖开并以该剖面作为金相观察面,对于扁材沿厚度方向的剖面中心观察。试样磨抛后用4%硝酸酒精溶液侵蚀,用尼康LV150金相显微镜对显微组织进行观察分析。同时对部分热变形试样进行完全
退火,即加热到
奥氏体化温度900℃保温1h随炉缓冷后,按上述相同方法取样并分析,研究原始组织对完全退火组织的影响。表1 SAE8620H齿轮钢的化学成分(质量分数,%)
C | Si | Mn | Cr | Mo | Ni | P | S |
0.20 | 0.30 | 0.83 | 0.52 | 0.17 | 0.55 | 0.011 | 0.023 |
试验结果表明:连铸坯心部热变形试棒带状明显,带较宽;热变形后冷速对带状组织影响最为关键,适当快冷可抑制
碳元素的
偏析,从而减轻
合金元素的带状偏析;提高热变形终了温度,
铁素体-
珠光体晶粒尺寸增大,带状组织有增强的趋势;变形量<27%时,变形组织不形
成交替的元素偏析带,即使完全退火缓慢冷却也不形成带状组织;带状组织形成与铸坯的拉坯方向无关,无论沿拉坯方向还是垂直拉坯方向变形,带状组织均沿变形方向形成。(心远)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。