22CrMoH钢预先热处理与渗碳工艺研究及其应用

摘要

本文研究了主要用于后桥主从动圆锥齿轮的22CrMoH材料的热处理工艺,包括预先热处理和最终热处理两部分。预先热处理采用等温正火,研究了奥氏体化温度和等温温度对组织和性能的影响;还研究了渗碳热处理时不同工艺参数对渗碳层显微组织和硬度的影响,优化了热处理工艺参数,并通过变性试验,磨削试验和疲劳寿命试验,验证优化的工艺参数的可靠性。
　　22CrMoH材料渗碳钢,由于合金元素作用,普通正火无法完成预先热处理要求的组织转变,应采用等温正火。试验在实验阶段进行,采用920℃,930℃,940℃三个奥氏体化温度,640℃,660℃,680℃三个等温温度,进行等温正火,确定940℃加热奥氏体化后,空冷至670℃等温,然后出炉空冷的等温正火工艺,并经生产实际应用验证了该工艺能获得良好的显微组织和硬度,并对减小热处理淬火变形有一定作用。
　　20CrMoH材料的渗碳,应采用二段式,本文按920℃、930℃二个渗碳温度,1.1％、1.15%和1.2%三个强渗碳势和0.7%、0.8%、0.85%三个扩散碳势,制定了16个试验工艺,然后分别200℃、220℃回火,通过不同工艺对试样的有效硬化层、显微组织、表面硬度、心部硬度以及碳浓度分布和渗碳层硬度分布的影响规律。确定了优化的热处理渗碳工艺参数为:渗碳温度920℃,强渗碳势1.15,扩散碳势0.80%,220℃回火。
　　在变形量控制要求不高的情况下,930℃渗碳,金相组织优于920℃,节约渗碳时间0.5小时以上，具有可观的经济效益。

目录

22CrMoH 钢预先热处理与渗碳工艺研究及其应用

STUDY ON PREHEAT-TREATMENT ANDCARBURIZING PROCESSES OF 22CrMoH STEELAND ITS APPLYCATION

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外汽车齿轮渗碳钢及其热处理概况

1.2.1 渗碳概述

1.2.2 渗碳钢及其性能要求

1.2.3 国内外齿轮渗碳钢及其发展概况

1.2.4 汽车齿轮用渗碳钢的热处理概况

1.2.5 论文研究的背景及意义

1.3 论文的主要研究内容

第2章 试验材料及试验方法

2.1 试验材料

2.2 试验设备

2.2.1 预先热处理设备

2.2.2 渗碳淬火与回火设备

2.3 试验工艺方案

2.3.1 预先热处理工艺方案

2.3.2 渗碳淬火与回火工艺方案

2.4 组织及性能测试

2.4.1 金相组织观察

2.4.2 硬度测试

2.4.3 渗层碳浓度分布测试

2.4.4 齿轮变形检测

2.4.5 齿轮寿命考核

2.4.6 齿轮磨削裂纹检测

第3章 22CrMoH钢预先热处理工艺

3.1 等温正火工艺参数优化

3.1.1 普通正火组织及性能

3.1.2 等温正火组织及性能

3.1.3 奥氏体化温度及等温正火工艺确定

3.2 本章小结

第4章 22CrMoH钢渗碳与回火工艺

4.1 渗碳工艺优化

4.1.1 渗碳过程碳浓度分布计算机数值模拟

4.1.2 一段式渗碳与二段式渗层组织及性能

4.1.3 强渗碳势对渗碳层组织和性能的影响

4.1.4 扩散碳势对渗碳层组织和性能的影响

4.2 回火工艺优化

4.2.1 回火温度对渗碳层组织性能的影响

4.2.2 优化工艺参数的确定

4.3 本章小结

第5章 22CrMoH钢齿轮热处理工艺验证

5.1 等温正火工艺的实际生产应用

5.2 齿轮变形检测与讨论

5.3 齿轮磨削后表面观察与评价

5.4 齿轮疲劳寿命考核

5.5 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢

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